KR101163845B1 - 오일제트와 이를 적용한 엔진 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일제트(1)가 엔진회전수(RPM)증대에 따른 오일압력상승시 오일을 분사하는 볼(5)과 리턴스프링(6)을 적용한 체크밸브(Check Valve)타입으로 이루어지고, 실린더블록(10)의 크랭크보어(13)쪽에서 벌크헤드(11)에 홀을 뚫고, 홀을 이용해 억지끼움으로 압입해 브레쓰홀(12)쪽으로 위치시킴으로써, 체결을 위한 특수볼트와 다웰핀을 이용하지 않고서 조립되고, 신속한 웜업(Fast Warm Up)상태로 엔진오일을 전환시켜줄 수 있는 특징을 갖는다.

오일제트, 압입, 분사방향

Description

오일제트와 이를 적용한 엔진{Oil jet and engine assembled the oil jet}

본 발명은 오일제트에 관한 것으로, 특히 오일제트와 이를 적용한 엔진에 관한 것이다.

일반적으로 오일제트는 메인 겔러리(Main Gallery)로부터 오일을 유도시켜 오일을 피스톤으로 분사함으로써, 가장 많은 열을 발생시키는 피스톤부위에 대한 냉각기능을 높이는 작용을 한다.

상기와 같은 오일제트는 오일메인갤러리 하단부에 나사홀을 가공하여 실린더보어 하단부에 볼트로 체결하는 구조를 적용해, 메인오일갤러리에서 오일을 직접 공급하여 엔진오일을 피스톤 하단부로 분사하는 방식을 갖는다.

하지만, 이와같은 오일제트설치구조는 특수 볼트를 이용해 오일제트를 체결해야 하고, 별도의 다웰핀(Dowel Pin)을 이용해 위치를 고정해야하므로 조립공정을 늘어나는 측면을 갖는다.

또한, 오일제트 조립을 위한 특수볼트와 다웰핀 사용에 따른 비용상승을 가져오고, 증량도 증가시키는 측면도 갖는다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 특수볼트없이 압입방식으로 실린더블록에 체결됨으로써 위치고정용 다웰핀도 사용하지 않는 조립구조를 가짐으로써, 조립공수를 줄이는 오일제트를 제공하고 부품수량축소로 중량을 저감하고 비용도 저감할 수 있는 오일제트를 갖는 엔진을 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 오일제트를 실린더블록의 크랭크 보어에서 브레스홀(Breath Hole)로 관통하도록 벌크헤드(Bulkhead)쪽에 압입함으로써, 피스톤쪽으로 분사되는 엔진오일을 신속한 웜업(Fast Warm Up)상태로 만들어 마찰저항을 저감할 수 있는 오일제트를 갖는 엔진을 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진이 벌크헤드에서 브레쓰홀쪽으로 홀을 뚫은 실린더블록과;

상기 홀에 억지끼움으로 압입해 크랭크보어쪽에서 유입된 오일을 기통 아래쪽에서 위로 경사진 방향을 갖고 피스톤에 분사하는 오일제트;를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 오일제트의 위로 경사진 분사방향은 피스톤의 하단부위 안쪽이다.

상기 실린더블록에는 상기 크랭크보어의 위쪽에 형성된 메인오일홀에서 크랭크보어의 내면에 원주방향으로 형성된 오일글루브로 이어지는 오일경사홀로 이루어진 오일공급로를 형성한다.

상기 오일경사홀은 메인오일홀에서 오일글루브쪽으로 직선으로 경사지게 이어준다.

상기 오일제트는 엔진오일압력을 상승시키는 엔진회전수에 맞추어, 저속회전영역에서 오일분사경로를 열지않는 탄성율을 갖는 리턴스프링으로 볼을 눌러 내부오일경로를 차단한다.

또한, 본 발명은 오일제트가 내부로 오일유입홀을 관통한 오일제트바디와;

내부로 오일을 분사하는 오일분사홀을 관통하고, 상기 오일유입홀에서 확장된 결합홀의 내면에 대해 틈을 갖도록 단차진 직경으로 스토퍼바디를 끝단으로 형성하며, 상기 스토퍼바디를 제외한 일부부위를 상기 결합홀의 내면에 밀착시킨 노즐과;

상기 오일제트바디의 오일유입홀과 결합홀사이에 형성된 챔버에 내장되어 오일유입홀을 막은 볼과;

상기 노즐의 내부에서 오일분사홀과 연통되게 뚫린 챔버로 삽입되어, 상기 볼을 상기 오일유입홀쪽으로 눌러주는 리턴스프링; 을 포함해 구성된 것을 특징으 로 한다.

상기 오일제트바디의 오일유입홀과 챔버의 연결부위는 챔버쪽으로 확장되는 다이버전스(Divergence)타입으로 상기 볼을 밀착하는 스토퍼를 형성한다.

상기 스토퍼바디의 안쪽내면을 상기 챔버쪽으로 좁아지는 컨버전스(Convergence)타입으로 스토퍼를 형성해, 상승된 볼의 변위를 규정한다.

상기 스토퍼바디는 바디부위를 절개한 적어도 1개 이상의 오일슬롯을 형성한다.

상기 오일제트바디는 실린더블록을 이루는 벌크헤드에서 브레쓰홀쪽으로 뚫은 홀로 억지끼움으로 압입하고, 상기 오일제트바디에 결합된 노즐은 상기 실린더블록의 기통 아래쪽에서 위로 경사진 방향을 갖고 피스톤에 분사하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 압입방식으로 오일제트를 실린더블록에 체결하므로 사용하지 않는 특수볼트와 다웰핀 수량많큼 엔진중량과 비용을 저감할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 엔진오일이 신속한 웜업(Fast Warm Up)상태로 될 수 있는 위치를 갖는 오일제트를 이용하므로, 피스톤 내구력 확보에 더해 마찰저항저감에 따른 연비개선 효과도 갖는다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 오일제트의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 오일제트(1)는 실린더블록(10)의 크랭크보어(13)쪽에서 벌크헤드(11)에 홀을 뚫고, 홀을 이용해 억지끼움으로 압입해 브레쓰홀(12)쪽으로 위치시킴으로써, 체결을 위한 특수볼트와 다웰핀을 이용하지 않고서 조립되고, 신속한 웜업(Fast Warm Up)상태로 엔진오일을 전환시켜줄 수 있게 된다.

본 실시예에 따른 오일제트(1)는 볼(5)과 리턴스프링(6)을 적용한 체크밸브(Check Valve)타입으로 구성함으로써, 피스톤(40)의 하단쪽으로 분사되는 오일이 오일제트(1)의 설계압력보다 높은 오일압을 형성할 수 있는 엔진회전수(RPM)에 연관되어 작동된다.

이를 위해, 상기 오일제트(1)는 실린더블록(10)에 뚫은 홀에 압입되는 오일제트바디(2)와, 상기 오일제트바디(2)에 결합되어 볼(5)과 리턴스프링(6)의 작용을 통해 오일을 피스톤(40)의 하단쪽으로 분사하는 노즐(3)로 구성한다.

도 2는 본 실시예에 따른 오일제트(1)를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 오일제트(1)는 오일제트바디(2)와 노즐(3) 및 볼(5)과 리턴스프링(6)으로 구성한다.

본 실시예에 따른 상기 오일제트바디(2)는 내부를 관통해 오일을 유입하는 오일유입홀(2a)과, 상기 오일유입홀(2a)의 끝단에서 확장된 챔버(2b)와, 상기 챔버(2b)의 끝단에서 다시 확장되어 개구된 결합홀(2d)을 형성한다.

상기 오일유입홀(2a)은 오일유입통로이고, 상기 챔버(2b)는 유입된 오일이 모이는 공간이며, 상기 결합홀(2d)은 노즐(3)이 끼워지는 공간이다.

상기 오일유입홀(2a)과 챔버(2b)의 연결부위는 챔버(2b)쪽으로 확장되는 다이버전스(Divergence)타입을 갖는 스토퍼(2c)를 만들어준다.

본 실시예에 따른 노즐(3)은 내부를 관통한 챔버(3b)의 끝에서 축소된 직경을 갖고 개구되어 오일을 분사하는 오일분사홀(3a)과, 노즐(3)의 하단부위에서 단차형상을 갖도록 직경을 축소한 스토퍼바디(4)로 이루어진다.

상기 스토퍼바디(4)가 노즐바디에 대해 갖는 단차는 1단이나 또는 2단으로 형성한다.

상기 스토퍼바디(4)는 바디부위를 절개한 오일슬롯(4a)을 형성하고, 그 안쪽내면을 챔버(3b)쪽으로 좁아지는 컨버전스(Convergence)타입으로 스토퍼(4b)를 형성해 볼(5)의 변위를 규정해준다.

상기 오일슬롯(4a)은 소정폭으로 개구되고, 서로 마주보는 위치로 형성된 한 쌍으로 구성하며, 이는 볼(5)이 노즐(3)쪽으로 밀착된 상태에서 스토퍼바디(4)의 측면을 통해 원활하게 오일을 노즐(3)쪽으로 유입시키는 작용을 한다.

본 실시예에서 오일제트바디(2)의 결합홀(2d)에는 노즐(3)의 하단부위를 이루는 스토퍼바디(4)가 결합되며, 조립상태에서 상기 스토퍼바디(4)는 결합홀(2d)에 대해 틈을 형성하지만, 스토퍼바디(4)에 노즐바디는 결합홀(2d)에 밀착된 상태로 고정력을 형성한다.

본 실시예에 따른 볼(5)은 오일제트바디(2)의 챔버(2b)에 내장되고, 리턴스프링(6)은 노즐(3)의 챔버(3a)로 삽입된 상태로 조립되며, 상기 리턴스프링(6)이 볼(5)을 눌러주는 상태를 갖는다.

상기 리턴스프링(6)이 볼(5)에 가하는 가압력은 오일제트(1)에 작용하는 오일압력을 고려해 결정하며, 오일압력은 엔진회전수(RPM)에 따라 상승되므로 엔진작동조건과 엔진사양을 고려해 리턴스프링(6)의 탄성계수를 결정한다.

조립상태에서 상기 볼(5)의 하방이동은 오일제트바디(2)의 챔버(2b)에 형성된 다이버전스(Divergence)타입 스토퍼(2c)로 구속되고, 상방향이동은 노즐(3)의 스토퍼바디(4)에 형성된 컨버전스(Convergence)타입 스토퍼(4b)로 구속된다.

도 3은 실린더블록에서 본 실시예에 따른 오일제트(1)의 설치위치를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 실린더블록(10)의 벌크헤드(11)에 홀을 뚫고, 홀을 이용해 오일제트(1)를 압입해 브레쓰홀(12)쪽으로 위치시킴으로써, 기존구조에서 적용된 특수볼트와 다웰핀을 이용하지 않고서 조립될 수 있다.

본 실시예에서 실린더블록(10)에는 오일제트(1)쪽으로 이어지는 오일공급로를 형성하며, 도 4는 본 실시예에 따른 오일제트(1)를 위한 오일공급로를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 본 실시예서 오일공급로는 실린더블록(10)에 형성된 크랭크보어(13)의 내면에 원주방향을 따라 형성된 오일글루브(20)와, 실린더블록(10)의 메인오일홀(30)쪽에서 상기 오일글루브(20)쪽으로 이어진 오일경사홀(31)로 이루어진다.

도 5는 본 실시예에 따른 오일공급로의 단면구조를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 오일제트(1)가 크랭크보어(13)의 오일글루브(20)쪽에서 크랭크보어(13)의 위로 위치된 브레쓰홀(12)로 노즐(3)을 위치시킨 상태로 압입고정되고, 오일경사홀(31)은 보다 위쪽으로 위치된 메인오일홀(30)에서 오일글루브(20)쪽으로 최단경로를 이루는 직선으로 경사지게 연결한다.

상기 크랭크보어(13)의 위로 형성된 공간은 피스톤(40)이 위치되는 기통이며, 브레쓰홀(12)은 기통의 아래쪽으로 형성된다.

도 6(가),(나)는 본 실시예에 따른 오일제트(1)가 적용된 엔진에서, 오일제트(1)의 작동을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 오일제트(1)는 압축행정에서는 피스톤(40)의 하단 안쪽으로 오일을 분사하고, 폭발행정에서도 피스톤(40)의 하단 안쪽으로 분사함으로써, 피스톤(40)의 하단부위에 대한 냉각성능을 보다 강화한다.

상기 오일제트(1)는 오일제트바디(2)의 오일유입홀(2a)의 끝단을 크랭크보 어(13)의 오일글루브(20)쪽으로 위치시키고, 오일을 분사하는 노즐(3)은 크랭크보어(13)를 벗어나 브레쓰홀(12)쪽으로 위치됨으로써, 피스톤(40)의 하단부위로 오일분사방향을 이루게 된다.

상기와 같은 오일제트(1)의 오일분사는 본 실시예에 적용된 오일공급로를 통해 구현된다.

엔진가동으로 오일펌프에 의해 송출된 엔진오일이 메인오일홀(30)로 유입되면, 상기 메인오일홀(30)에서 오일경사홀(31)을 타고 오일글루브(20)쪽으로 모여지고, 일정이상의 오일압에서 오일제트(1)를 통해 피스톤(40)의 하단부위로 분사된다.

본 실시예에서 오일제트(1)의 오일분사는 일정이상의 오일압 상승시로 제한됨으로써, 엔진구동상황에 맞춘 조건으로 오일을 분사할 수 있게 된다.

즉, 오일압 상승은 엔진회전수 증대에 맞추어 이루어지므로, 엔진회전수가 낮은 저속일 때는 낮은 오일압으로 인해 오일제트(1)의 작동이 이루어지지 않고, 엔진회전수가 높은 고속일 때는 충분히 높은 오일압을 형성하므로 오일제트(1)의 작동이 이루어진다.

상기와 같은 오일압조건은 오일제트(1)가 볼(5)과 리턴스프링(6)을 적용한 체크밸브(Check Valve)타입이고, 상기 리턴스프링(6)이 일정한 크기의 오일압력에서만 볼(5)을 통해 압축되도록 함으로써, 엔진이 일정한 상태에 달하는 높은 회전수에서만 오일제트(1)를 작동시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 실린더블록에 조립된 오일제트의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 오일제트의 상세구성도

도 3은 본 발명에 따른 오일제트의 실린더블록 조립위치도

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 오일제트를 위한 오일공급로 구성도

도 6은 본 발명에 따른 오일제트의 오일분사도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 오일제트 2 : 오일제트바디

2a : 오일유입홀 2b,3b : 챔버

2c,4b : 스토퍼 2d : 결합홀

3 : 노즐 3a : 오일분사홀

4 : 스토퍼바디 4a : 오일슬롯

5 : 볼 6 : 리턴스프링

10 : 실린더블록 11 : 벌크헤드

12 : 브레쓰홀 13 : 크랭크보어

20 : 오일글루브 30 : 메인오일홀

31 : 오일경사홀 40 : 피스톤

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 엔진에 있어서, 벌크헤드에서 브레쓰홀쪽으로 홀을 뚫은 실린더블록과, 상기 홀에 억지끼움으로 압입해 크랭크보어쪽에서 유입된 오일을 기통 아래쪽에서 위로 경사진 방향을 갖고 피스톤에 분사하는 오일제트가 포함되고,

   상기 오일제트는 내부를 관통하는 오일유입홀이 다이버전스(Divergence)타입으로 챔버로 이어지고, 상기 오일유입홀과 상기 챔버의 연결부위가 스토퍼를 형성한 오일제트바디와;

   상기 오일유입홀과 연통된 상기 챔버로부터 직경확장되는 결합홀의 내면에 밀착되고, 내부로 형성된 챔버로부터 직경축소되어 오일을 분사하는 오일분사홀이 관통된 노즐과;

   상기 노즐의 챔버쪽으로 직경축소되는 컨버전스(Convergence)타입으로 형성된 스토퍼와, 상기 스토퍼가 형성되지 않은 부위로 절개된 오일슬롯으로 이루어지고, 상기 노즐에 일체로 형성된 스토퍼바디와;

   상기 오일제트바디의 챔버에 내장되어 상기 오일유입홀을 막고, 상기 스토퍼바디의 스토퍼에 밀착되어 변위가 규정되는 볼과;

   상기 노즐의 챔버로 삽입되어, 상기 볼을 상기 오일제트바디의 오일유입홀쪽으로 눌러주는 리턴스프링;

   을 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 오일제트.
7. 삭제
8. 삭제
9. 청구항 6에 있어서, 상기 오일슬롯은 적어도 1개 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 오일제트
10. 삭제

Images