KR101875646B1 - 가변 압축비 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따라서 제1 챔버로 오일을 공급하거나, 제2 챔버로 오일을 공급하여, 피스톤의 상사점을 높이거나 낮추는 가변 압축비 장치가변 압축비 장치는 내부 일측과 타측에 제1,2플런저공간이 서로 연결되어 형성되고, 상기 제1 챔버와 상기 제1 플런저공간을 연결하는 제1 챔버연결통로와 상기 제2 챔버와 상기 제2 플런저공간을 연결하는 제2 챔버연결통로가 형성되며, 상기 제2 플런저공간 안으로 오일을 공급받는 공급통로가 형성된 피스톤핀, 상기 제1 플런저공간의 내주면과 대응하는 외주면을 가지고, 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제1체크공간이 형성되며, 상기 제1 챔버연결통로와 대응하여 상기 제1체크공간에서 외주면으로 연결된 제1 체크통로가 형성된 제1 플런저; 상기 제2 플런저공간의 내주면과 대응하는 외주면을 가지고, 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제2 체크공간이 형성되며, 상기 제2 챔버연결통로와 대응하여 상기 제2 체크공간에서 외주면으로 연결된 제2 체크통로가 형성된 제2 플런저; 및 상기 제1,2플런저를 서로 연결하고, 상기 제1체크공간과 상기 제2 체크공간을 연결하는 파이프통로를 가지며, 내주면에서 외주면으로 통하는 개방통로가 형성되고, 그 외주면과 상기 격벽통로의 내주면 사이에 실링구조를 형성하는 연결파이프; 를 포함하는 플런저유닛, 상기 제1체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제1체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제1 체크밸브와 상기 제2 체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제2 체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제2 체크밸브, 및 상기 제2 플런저를 일측으로 탄성지지하는 리턴부재를 포함할 수 있다.

Description

가변 압축비 장치{VARIABLE COMPRESSION RATIO DEVICE}
본 발명은 내연기관에 대한 것으로, 보다 상세하게는 내연기관의 연소실 내의 압축비를 엔진의 운행조건에 따라서 가변 시킴으로써 연료효율을 향상시키고 출력을 향상시킬 수 있는 가변 압축비 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 열기관의 열효율은 압축비가 높으면 증가되며, 스파크 점화기관의 경우 일정 수준까지 점화시기를 진각하면 열효율이 증가된다.
그러나, 스파크 점화기관은 높은 압축비에서 점화시기를 진각하면 이상 연소가 발생하여, 엔진 손상을 가져올 수 있으므로 점화시기 진각에 한계가 있고, 이에 의해 출력 저하를 감수해야 한다.
가변 압축비(variable compression ratio; VCR) 장치는 혼합기의 압축비를 엔진의 운전 상태에 따라 변화시키는 장치이다.
이러한, 가변 압축비 장치에 따르면, 엔진의 저부하 운전 상태(low load condition)에서는 혼합기의 압축비를 높여 연비를 향상시키고, 엔진의 고부하 운전 상태(high load condition)에서는 혼합기의 압축비를 낮추어 노킹의 발생을 방지하고 엔진 출력을 향상시킨다.
현재 디젤엔진의 경우, 강화된 배기가스 규제에 맞추기 위하여 피스톤 연소실의 볼륨을 크게 하여 압축비를 감소시킴으로써 저온 연소를 구현하고 있으며, 압축비 감소에 따라 냉시동 성능이 악화되기 때문에 글로우 시스템을 세라믹 재질로 제작하여 그 강성을 강화하고 상기 글로우 시스템을 제어하는 별도의 제어 유닛을 추가함으로써 제작 비용이 상승하였다.
이에 따라서, 비교적 간단한 구조를 가지고 피스톤의 위치를 컨트롤하여 가변압축비를 구현하는 새로운 구조에 대한 연구가 진행되고 있으며, 유압을 통해서 편심캠을 회전시켜 피스톤을 상승시키거나 하강시키는 구조가 개발되고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
대한민국 특허출원 10-2008-0121485
본 발명의 목적은 엔진의 운행조건에 따라서 혼합기의 압축비를 가변 시킴으로써 연료소모를 줄이고 출력을 향상시킬 수 있는 가변 압축비 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따라서 제1 챔버로 오일을 공급하거나, 제2 챔버로 오일을 공급하여, 피스톤의 상사점을 높이거나 낮추는 가변 압축비 장치가변 압축비 장치는 내부 일측과 타측에 제1,2플런저공간이 형성되고, 상기 제1,2플런저공간을 연결하는 격벽통로가 형성되고, 상기 제1 챔버와 상기 제1 플런저공간을 연결하는 제1 챔버연결통로와 상기 제2 챔버와 상기 제2 플런저공간을 연결하는 제2 챔버연결통로가 형성되며, 상기 제1,2플런저공간으로 오일을 공급받는 제1,2공급통로가 각각 형성된 피스톤핀, 상기 제1 플런저공간에서 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제1체크공간이 형성되며, 상기 제1체크공간에서 외주면으로 연결된 제1 체크통로가 상기 제1 챔버연결통로와 대응하여 형성된 제1 플런저; 상기 제2 플런저공간에서 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제2 체크공간이 형성되며, 상기 제2 체크공간에서 외주면으로 연결된 제2 체크통로가 상기 제2 챔버연결통로와 대응하여 형성된 제2 플런저; 및 상기 격벽통로를 통해서 상기 제1,2플런저를 서로 연결하고, 상기 제1,2체크공간을 서로 연결하는 파이프통로를 가지며, 내주면에서 외주면으로 통하는 개방통로가 형성되는 연결파이프; 를 포함하는 플런저유닛, 상기 제1체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제1체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제1 체크밸브와 상기 제2 체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제2 체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제2 체크밸브, 및 상기 제2 플런저를 일측으로 탄성지지하는 리턴부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저가 일측으로 이동된 상태에서, 상기 제2 체크통로와 상기 제2 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제1 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제1 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제2 체크밸브, 상기 제2 체크통로, 및 상기 제2 챔버연결통로를 통해서 상기 제2 챔버로 공급될 수 있다.
상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저가 타측으로 이동된 상태에서, 상기 제1 체크통로와 상기 제1 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제2 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제2 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제1 체크밸브, 상기 제1 체크통로, 및 상기 제1 챔버연결통로를 통해서 상기 제1 챔버로 공급되어 고압축비를 구현할 수 있다.
상기 제1 플런저의 외경은 상기 격벽통로의 내경보다 크고, 상기 제2 플런저의 외경은 상기 격벽통로의 내경보다 클 수 있다.
상기 제1 플런저의 외경과 상기 제2 플런저의 외경은 동일할 수 있다.
상기 제1 공급통로와 상기 제2 공급통로는 각각 상기 제1 플런저공간과 상기 제2 플런저공간으로 연결되되, 상기 제1 공급통로를 통해서 공급되는 오일은 상기 제1 플런저를 일측으로 이동시키도록 작동하고, 상기 제2 공급통로를 통해서 공급되는 오일은 상기 제2 플런저를 타측으로 이동시키도록 작동할 수 있다.
상기 리턴부재의 힘과 상기 제1 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘이 상기 제2 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘보다 큰 경우에, 상기 제2 체크통로와 상기 제2 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제1 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제1 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제2 체크밸브, 상기 제2 체크통로, 및 상기 제2 챔버연결통로를 통해서 상기 제2 챔버로 공급되어 저압축비를 구현할 수 있다.
상기 제2 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘이 상기 리턴부재의 힘과 상기 제1 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘보다 큰 경우에, 상기 제1 체크통로와 상기 제1 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제2 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제2 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제1 체크밸브, 상기 제1 체크통로, 및 상기 제1 챔버연결통로를 통해서 상기 제1 챔버로 공급되어 고압축비를 구현할 수 있다.
상기 리턴부재는 상기 제2 플런저공간의 내부에 배치되어 상기 제2 플런저를 일측으로 탄성지지하는 탄성부재일 수 있다.
상기 피스톤과 커넥팅로드를 연결하는 상기 피스톤핀의 외주면에 회전가능하게 배치되는 편심캠을 더 포함하고, 상기 제1 챔버로 공급된 오일은 상기 편심캠을 일방향으로 설정각도 회전시켜 상기 피스톤의 상사점을 높이고, 상기 제2 챔버로 공급된 오일은 상기 편심캠을 타방향으로 설정각도 회전시켜 상기 피스톤의 상사점을 낮출 수 있다.
상기 제1 챔버는 상기 피스톤의 내부에서 상기 피스톤핀의 상부에 배치되고, 상기 제1 챔버로 공급된 오일은 상기 피스톤의 상사점을 상승시키고, 상기 제2 챔버는 상기 피스톤의 내부에서 상기 피스톤핀의 하부에 배치되고, 상기 제2 챔버로 공급된 오일은 상기 피스톤의 상사점을 하강시킬 수 있다.
상기 제1,2플런저가 일측방향으로 이동된 상태에서 상기 개방통로는 상기 제1 플런저공간과 연결되고, 상기 제1,2플런저가 타측 방향으로 이동된 상태에서 상기 개방통로는 상기 제2 플런저공간과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서 제1 챔버로 오일을 공급하거나, 제2 챔버로 오일을 공급하여, 피스톤의 상사점을 높이거나 낮추는 가변 압축비 장치가변 압축비 장치는 내부 일측과 타측에 제1,2플런저공간이 서로 연결되어 형성되고, 상기 제1 챔버와 상기 제1 플런저공간을 연결하는 제1 챔버연결통로와 상기 제2 챔버와 상기 제2 플런저공간을 연결하는 제2 챔버연결통로가 형성되며, 상기 제2 플런저공간 안으로 오일을 공급받는 제1 공급통로가 형성된 피스톤핀, 상기 제1 플런저공간의 내주면과 대응하는 외주면을 가지고, 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제1체크공간이 형성되며, 상기 제1 챔버연결통로와 대응하여 상기 제1체크공간에서 외주면으로 연결된 제1 체크통로가 형성된 제1 플런저; 상기 제2 플런저공간의 내주면과 대응하는 외주면을 가지고, 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제2 체크공간이 형성되며, 상기 제2 챔버연결통로와 대응하여 상기 제2 체크공간에서 외주면으로 연결된 제2 체크통로가 형성된 제2 플런저; 및 상기 제1,2플런저를 서로 연결하고, 상기 제1체크공간과 상기 제2 체크공간을 연결하는 파이프통로를 가지며, 내주면에서 외주면으로 통하는 개방통로가 형성되고, 그 외주면과 격벽통로의 내주면 사이에 실링구조를 형성하는 연결파이프; 를 포함하는 플런저유닛, 상기 제1체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제1체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제1 체크밸브와 상기 제2 체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제2 체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제2 체크밸브, 및 상기 제2 플런저를 일측으로 탄성지지하는 리턴부재를 포함할 수 있다.
상기 제2 플런저의 외경은 상기 제1 플런저의 외경 보다 클 수 있다.
상기 리턴부재의 힘이 상기 제1 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘보다 큰 경우에, 상기 제2 체크통로와 상기 제2 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제1 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제1 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제2 체크밸브, 상기 제2 체크통로, 및 상기 제2 챔버연결통로를 통해서 상기 제2 챔버로 공급되어 저압축비를 구현할 수 있다.
상기 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘이 상기 리턴부재의 힘보다 큰 경우에, 상기 제1 체크통로와 상기 제1 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제2 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제1 체크밸브, 상기 제1 체크통로, 및 상기 제1 챔버연결통로를 통해서 상기 제1 챔버로 공급되어 고압축비를 구현할 수 있다.
상기 피스톤과 커넥팅로드를 연결하는 상기 피스톤핀의 외주면에 회전가능하게 배치되는 편심캠을 더 포함하고, 상기 제1 챔버로 공급된 오일은 상기 편심캠을 일방향으로 설정각도 회전시켜 상기 피스톤의 상사점을 높이고, 상기 제2 챔버로 공급된 오일은 상기 편심캠을 타방향으로 설정각도 회전시켜 상기 피스톤의 상사점을 낮출 수 있다.
상기 제1 챔버는 상기 피스톤의 내부에서 상기 피스톤핀의 하부에 배치되고, 상기 제2 챔버는 상기 피스톤의 내부에서 상기 피스톤핀의 상부에 배치될 수 있다.
상기 개방통로는 상기 제1,2플런저가 일측방향으로 이동한 상태에서 상기 연결파이프에서 상기 제1 챔버연결통로와 연결되는 제1 개방통로, 및 상기 제1,2플런저가 타측 방향으로 이동한 상태에서 상기 공급통로와 상기 제2 챔버연결통로를 연결하는 제2개방통로를 포함할 수 있다.
상기 제1 플런저의 일단면과 상기 제1 플런저공간 사이에 형성된 유압과 상기 제2 플런저의 타단면과 상기 제2 플런저공간 사이에 형성된 유압을 외부로 해소하는 벤트홀이 상기 피스톤핀의 양단부에 각각 형성될 수 있다.
상기 제1체크밸브의 제1볼과 상기 제2체크밸브의 제2볼을 서로 연결하고, 상기 제1,2볼을 탄성적으로 당기도록 배치되어 상기 제1,2체크밸브가 동작하도록 하는 체크스프링을 더 포함할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 피스톤핀 내부에 유압을 제어하는 제어밸브구조를 구성하고, 이러한 제어밸브로 공급되는 유압을 통해서 피스톤의 상사점을 효과적으로 상승 또는 하강시켜 고압축비와 저압축비를 용이하게 구현할 수 있다.
특히, 제어밸브는 체크밸브와 플런저의 움직임을 통해서 저압부의 오일을 고압부로 신속하게 리턴시켜, 고압축비와 저압축비를 신속하고 정확하게 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 2채널 피스톤핀의 저압축비 모드를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치의 저압축비 모드에서 유압변동과 제2 챔버로 이동하는 오일의 특성을 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 2채널 피스톤핀의 고압축비 모드를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 1채널 피스톤핀의 저압축비 모드를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 1채널 피스톤핀의 고압축비 모드를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 2채널 피스톤핀의 저압축비 모드를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 1채널 피스톤핀의 저압축비 모드를 보여주는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 체크밸브의 다른 구조를 보여주는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 가변 압축비 장치는 오일펌프(135), 크랭크핀(140), 커넥팅로드(145), 피스톤(100), 피스톤핀(105), 편심캠(110), 및 소단부(165)를 포함한다.
상기 피스톤핀(105)은 상기 피스톤(100)의 하부 중심부와 상기 커넥팅로드(145)의 상기 소단부(165)를 관통하여, 상기 커넥팅로드(145)의 상단부와 상기 피스톤(100)의 하단부를 연결하고, 상기 피스톤핀(105)의 외주면과 상기 피스톤(100)의 내주면 사이에 상기 편심캠(110)이 배치된다.
또한, 상기 편심캠(110)의 외주면에는 홈(160)이 형성되는데, 상기 홈(160)은 챔버분리벽(150)에 의해서 제1 챔버(155)와 제2 챔버(157)로 나뉜다.
여기서, 상기 오일펌프(135)에 의해서 펌핑되는 오일은 상기 크랭크핀(140)과 상기 커넥팅로드(145)를 통해서 상기 피스톤핀(105)으로 공급되고, 상기 피스톤핀(105)에 내장되는 플런저의 움직임에 따라서 상기 제1 챔버(155)로 오일이 공급되거나, 상기 제2 챔버(157)로 오일이 공급되는 구조를 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 챔버(155)로 오일이 공급되면, 상기 편심캠(110)이 시계방향으로 설정각도 회전되어, 상기 피스톤(100)의 상사점이 높아지고, 상기 제2 챔버(157)로 오일이 공급되면, 상기 편심캠(110)이 시계 반대방향으로 설정각도 회전되어, 상기 피스톤(100)의 상사점이 낮아지는 구조를 갖는다.
상기 커넥팅로드(145) 내부에 형성되는 오일통로는 두 개 또는 하나를 포함할 수 있고, 상기 오일펌프(135)와 상기 크랭크핀(140) 사이에는 두 개의 오일통로로 오일을 공급하는 별도의 밸브(미도시)가 배치될 수 있다.
아울러, 상기 피스톤핀(105)은 두 개의 오일통로(2채널)를 통해서 각각 오일을 공급받거나, 하나의 오일통로(1채널)를 통해서 오일을 공급받을 수 있다.
도 1에서는 상기 편심캠(110)의 구조를 통해서 상기 피스톤(100)의 상사점을 상승시키거나, 하강시키는 구조에 대해서 기재하고 있으나, 앞으로 설명될 도 7 또는 도 8과 같이 상기 피스톤(100)의 상하부에 각각 상기 피스톤(100)의 상사점을 하강시키거나 상승시키는 제1 챔버(155)와 제2 챔버(157)를 선택적으로 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 2채널 피스톤핀의 저압축비 모드를 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 피스톤핀(105)의 내부 일측(도 2에서 왼쪽)에는 제1 플런저공간(292)이 형성되고, 내부 타측(도 2에서 오른쪽)에는 제2 플런저공간(294)이 형성된다.
상기 제1 플런저공간(292)과 상기 제2 플런저공간(294) 사이에는 격벽(298)이 형성되고, 상기 격벽(298) 중심부에는 상기 제1 플런저공간(292)과 상기 제2 플런저공간(294)을 연결하는 격벽통로(296)가 형성된다.
상기 제1 플런저공간(292)의 내측 일단면에서 외부로 통하는 벤트홀(270)이 형성되고, 상기 제2 플런저공간(294)의 내측 타단면에서 외부로 통하는 벤트홀(270)이 각각 형성된다.
상기 피스톤핀(105)에는 상기 제1 플런저공간(292)으로 오일을 공급받는 제1 공급통로(210)가 하부로 형성되고, 상기 제2 플런저공간(294)으로 오일을 공급받는 제2 공급통로(212)가 하부로 형성되며, 상기 제1 공급통로(210)와 상기 제2 공급통로(212)는 상기 격벽(298)에 가까이 형성된다.
또한, 상기 피스톤핀(105)에는 상기 제1 플런저공간(292)에서 상기 제1 챔버(155)로 연결되는 제1 챔버연결통로(205)와 상기 제2 플런저공간(294)에서 상기 제2 챔버(157)로 연결되는 제2 챔버연결통로(220)가 형성되고, 상기 제1 챔버연결통로(205)와 상기 제2 챔버연결통로(220)는 상기 제1 공급통로(210)와 상기 제2 공급통로(212)와 비교하여 상기 격벽(298)으로부터 상대적으로 먼 위치에 형성된다.
상기 제1 플런저공간(292)에는 제1 플런저(255a)가 배치되고, 상기 제1 플런저(255a)의 외주면과 상기 제1 플런저공간(292)의 내주면 사이에는 실링구조를 형성하며, 상기 제2 플런저공간(294)에는 제2 플런저(255b)가 배치되며, 상기 제2 플런저(255b)의 외주면과 상기 제2 플런저공간(294)의 내주면 사이에는 실링구조를 형성한다.
상기 제1 플런저(255a)의 내부에는 제1체크공간(260)이 형성되고, 상기 제1체크공간(260)에서 외주면 측으로 제1 체크통로(200)가 형성된다. 여기서, 상기 제1 체크통로(200)는 상기 제1 플런저(255a)의 이동위치에 따라서 상기 제1 챔버연결통로(205)와 선택적으로 대응한다.
상기 제2 플런저(255b)의 내부에는 제2 체크공간(235)이 형성되고, 상기 제2 체크공간(235)에서 외주면 측으로 제2 체크통로(225)가 형성된다. 여기서, 상기 제2 체크통로(225)는 상기 제2 플런저(255b)의 이동위치에 따라서 상기 제2 챔버연결통로(220)와 선택적으로 대응한다.
연결파이프(267)는 상기 제1 플런저(255a)의 타단면과 상기 제2 플런저(255b)의 일단면을 서로 연결하고, 그 내부에는 상기 제1체크공간(260)과 상기 제2 체크공간(235)을 연결하는 파이프통로(214)가 형성된다.
상기 연결파이프(267)에는 내주면에서 외주면 측으로 통하는 개방통로(215)가 형성되고, 상기 개방통로(215)는 상기 연결파이프(267)의 이동위치에 따라서 상기 제1 플런저공간(292)과 통하거나, 상기 제2 플런저공간(294)과 통한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1체크공간(260)에는 제1 체크밸브(250)가 배치되고, 상기 제1 체크밸브(250)는 상기 제1체크공간(260)의 오일이 상기 파이프통로(214)로 이동하는 것을 방지하고, 상기 파이프통로(214)에서 상기 제1체크공간(260)으로 오일이 일방향으로 이동하도록 한다.
아울러, 상기 제2 체크공간(235)에는 제2 체크밸브(240)가 배치되고, 상기 제2 체크밸브(240)는 상기 제2 체크공간(235)의 오일이 상기 파이프통로(214)로 이동하는 것을 방지하고, 상기 파이프통로(214)에서 상기 제2 체크공간(235)으로 오일이 일방향으로 이동하도록 한다.
도시한 바와 같이, 상기 연결파이프(267)의 외경은 상기 제1 플런저(255a)와 상기 제2 플런저(255b)의 외경보다 더 작은 소경부(252)를 포함하고, 상기 제1 플런저(255a)의 외경과 상기 제2 플런저(255b)의 외경을 동일하게 형성된다.
리턴부재(265)는 스프링 타입의 탄성부재로써, 상기 제2 플런저공간(294)에서 상기 제2 플런저(255b)의 타단면을 일방향으로 탄성적으로 지지하고, 상기 제1 플런저(255a), 상기 연결파이프(267), 및 상기 제2 플런저(255b)를 일측 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 도 1을 참조하면, 상기 제1 공급통로(210)를 통해서 공급되는 오일의 힘(P1)과 상기 리턴부재(265)의 힘(F)의 합(P1+F)이 상기 제2 공급통로(212)를 통해서 공급되는 오일의 힘(P2)보다 더 크면, 상기 제1 플런저(255a), 상기 연결파이프(267), 및 상기 제2 플런저(255b)는 일방향(왼쪽방향)으로 이동한다.
그리고, 상기 제1 공급통로(210)를 통해서 공급되는 오일은 상기 개방통로(215), 상기 파이프통로(214), 상기 제2 체크밸브(240), 상기 제2 체크통로(225), 및 상기 제2 챔버연결통로(220)를 통해서 상기 제2 챔버(157)로 공급되고, 상기 제1 챔버(155)의 오일은 상기 제1 챔버연결통로(205), 상기 개방통로(215), 상기 파이프통로(214), 상기 제2 체크밸브(240), 상기 제2 체크통로(225), 및 상기 제2 챔버연결통로(220)를 통해서 상기 제2 챔버(157)로 리턴된다.
따라서, 상기 피스톤(100)이 상기 피스톤핀을 기준으로 상대적으로 낮아지고, 이의 상사점이 낮아져서, 저압축비가 구현된다.
참고로, 상기 제1 플런저(255a), 상기 제2 플런저(255b), 및 상기 연결파이프(267)의 구조를 플런저유닛(도면부호 미표시)으로 부를 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치의 저압축비 모드에서 유압변동과 제2 챔버로 이동하는 오일의 특성을 보여주는 그래프이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 유압을 나타내며, 엔진이 구동시 상기 피스톤(100)에 가해지는 힘의 변동에 따라서 상기 제1 챔버(155)와 상기 제2 챔버(157)의 압력은 서로 반대방향으로 설정된 주기를 가지고 변동된다.
도 3의 (b)를 참조하면, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 상기 제2 챔버(157)로고급되는 오일의 양을 나타내며, 엔진이 구동시 상기 피스톤(100)에 가해지는 힘의 변동에 따라서 상기 제2 챔버(157)로 오일이 순차적으로 공급되고, 상기 제2 체크밸브(240)에 의해서 상기 제2 챔버(157)의 오일은 리턴되지 않는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 2채널 피스톤핀의 고압축비 모드를 보여주는 단면도이고, 도 2와 비교하여 주요 차이점에 대해서 설명하고, 동일 또는 유사한 부분에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 공급통로(210)를 통해서 공급되는 유압의 힘(P1), 상기 제2 공급통로(212)를 통해서 공급되는 유압의 힘(P2), 및 상기 리턴부재(265)의 탄성력(F)를 고려할 때, P1<P2+F인 조건에서, 상기 제1 플런저(255a), 상기 연결파이프(267), 및 상기 제2 플런저(255b)는 상기 리턴부재(265)를 압축시키면서 타측 방향으로 이동한다.
따라서, 상기 제1 공급통로(210)를 통해서 공급되는 오일은 상기 제1 플런저(255a)에 의해서 차단되고, 상기 제2 공급통로(212)를 통해서 상기 제2 플런저공간(294)으로 공급된 오일은 상기 개방통로(215), 상기 파이프통로(214), 상기 제1 체크밸브(250), 상기 제1체크공간(260), 상기 제1 체크통로(200), 및 상기 제1 챔버연결통로(205)를 통해서 상기 제1 챔버(155)로 순차적으로 공급된다.
그리고, 압력변동에 의해서 상기 제2 챔버(157)의 오일은 상기 제2 챔버연결통로(220), 상기 개방통로(215), 상기 파이프통로(214), 상기 제1 체크밸브(250), 상기 제1 체크통로(200), 및 상기 제1 챔버연결통로(205)를 통해서 상기 제1 챔버(155)로 리턴된다.
따라서, 상기 피스톤(100)이 상기 피스톤핀(105)을 기준으로 상승하고, 상사점이 높아져서, 고압축비가 구현된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 1채널 피스톤핀의 저압축비 모드를 보여주는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 피스톤핀(105)의 내부 일측에 제1 플런저공간(292)이 형성되고, 내부 타측에 제2 플런저공간(294)이 형성되며, 상기 제1 플런저공간(292)과 상기 제2 플런저공간(294)은 서로 연결된다. 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 제1 플런저공간(292)과 상기 제2 플런저공간(294) 사이에는 격벽(298)이 형성되고, 상기 격벽(298)의 중심부에 격벽통로(296)가 형성된다.
상기 제2 플런저공간(294)으로 오일을 공급하는 공급통로(210)가 상기 피스톤핀(105)의 하부에 형성되고, 상기 제1 플런저공간(292)에서 상기 제1 챔버(155)로 연결되는 제1 챔버연결통로(205)가 상기 피스톤핀(105)의 상부측에 형성된다.
아울러, 상기 피스톤핀(105)에는 상기 제1 플런저공간(292)의 내측 일단면에서 외부로 통하는 벤트홀(270)과 상기 제2 플런저공간(294)의 내측 타단면에서 외부로 통하는 벤트홀(270)이 각각 형성된다.
상기 제1 플런저공간(292)의 내부에는 피스톤구조의 제1 플런저(255a)가 배치되고, 상기 제2 플런저공간(294)의 내부에는 피스톤구조의 제2 플런저(255b)가 배치되며, 이들은 일측 방향(왼쪽) 및 타측 방향(오른쪽)으로 왕복해서 이동 가능하게 배치된다.
연결파이프(267)는 상기 격벽통로(296)를 통해서 상기 제1 플런저(255a)와 상기 제2 플런저(255b)를 서로 연결하고, 상기 연결파이프(267)의 외주면과 상기 격벽의 내주면 사이에는 실링구조를 갖는다.
상기 제1 플런저(255a)의 내부에는 제1체크공간(260)이 형성되고, 상기 제2 플런저(255b)의 내부에는 제2 체크공간(235)이 형성되며, 상기 연결파이프(267)의 내부에는 길이방향으로 파이프통로(214)가 형성되고, 상기 파이프통로(214)는 상기 제1체크공간(260)과 상기 제2 체크공간(235)을 연결한다.
상기 연결파이프(267)에는 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제1 개방통로(215a)가 형성되고, 상기 제1 개방통로(215a)는 상기 제1 챔버연결통로(205)와 선택적으로 대응한다.
즉, 상기 제1 플런저(255a), 상기 연결파이프(267), 및 상기 제2 플런저(255b)가 일측으로 이동한 상태에서 상기 제1 개방통로(215a)와 상기 제1 챔버연결통로(205)는 서로 대응한다.
또한, 상기 연결파이프(267)에는 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제2개방통로(215b)가 형성되고, 상기 제1 개방통로(215a)는 상기 제2 플런저공간(294)과 항상 연결되고, 상기 공급통로(210)와 항상 연결된다.
상기 제1 플런저(255a)의 내부에는 제1체크공간(260)이 형성되고, 상기 제1체크공간(260)에서 외주면 측으로 제1 체크통로(200)가 형성된다. 여기서, 상기 제1 체크통로(200)는 상기 제1 플런저(255a)의 이동위치에 따라서 상기 제1 챔버연결통로(205)와 선택적으로 대응한다.
상기 제2 플런저(255b)의 내부에는 제2 체크공간(235)이 형성되고, 상기 제2 체크공간(235)에서 외주면 측으로 제2 체크통로(225)가 형성된다. 여기서, 상기 제2 체크통로(225)는 상기 제2 플런저(255b)의 이동위치에 따라서 상기 제2 챔버연결통로(220)와 선택적으로 대응한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1체크공간(260)에는 제1 체크밸브(250)가 배치되고, 상기 제1 체크밸브(250)는 상기 제1체크공간(260)의 오일이 상기 파이프통로(214)로 이동하는 것을 방지하고, 상기 파이프통로(214)에서 상기 제1체크공간(260)으로 오일이 일방향으로 이동하도록 한다.
아울러, 상기 제2 체크공간(235)에는 제2 체크밸브(240)가 배치되고, 상기 제2 체크밸브(240)는 상기 제2 체크공간(235)의 오일이 상기 파이프통로(214)로 이동하는 것을 방지하고, 상기 파이프통로(214)에서 상기 제2 체크공간(235)으로 오일이 일방향으로 이동하도록 한다.
도시한 바와 같이, 상기 연결파이프(267)의 외경은 상기 제1 플런저(255a)의 외경과 동일하고, 상기 제2 플런저(255b)의 외경보다 작다.
리턴부재(265)는 스프링 타입의 탄성부재로써, 상기 제2 플런저공간(294)에서 상기 제2 플런저(255b)의 타단면을 일방향으로 탄성적으로 지지하여, 상기 제1 플런저(255a), 상기 연결파이프(267), 및 상기 제2 플런저(255b)를 일방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 도 5를 참조하면, 상기 공급통로(210)를 통해서 공급되는 오일의 힘(P1)보다 상기 리턴부재(265)의 힘(F)이 더 크면, 상기 제1 플런저(255a), 상기 연결파이프(267), 및 상기 제2 플런저(255b)는 일방향(왼쪽방향)으로 이동한다.
그리고, 상기 공급통로(210)를 통해서 공급되는 오일은 상기 제2개방통로(215b), 상기 파이프통로(214), 상기 제2 체크밸브(240), 상기 제2 체크통로(225), 및 상기 제2 챔버연결통로(220)를 통해서 상기 제2 챔버(157)로 공급되고, 상기 제1 챔버(155)의 오일은 상기 제1 챔버연결통로(205), 상기 제1 개방통로(215a), 상기 파이프통로(214), 상기 제2 체크밸브(240), 상기 제2 체크통로(225), 및 상기 제2 챔버연결통로(220)를 통해서 상기 제2 챔버(157)로 리턴된다.
따라서, 상기 피스톤의 상사점이 낮아져서, 저압축비가 구현된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 1채널 피스톤핀의 고압축비 모드를 보여주는 단면도이고, 도 5와 비교하여 주요 차이점에 대해서 설명하고, 동일 또는 유사한 부분에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 상기 공급통로(210)를 통해서 공급되는 유압의 힘(P), 및 상기 리턴부재(265)의 탄성력(F)를 고려할 때, P>F인 조건에서, 상기 제1 플런저(255a), 상기 연결파이프(267), 및 상기 제2 플런저(255b)는 상기 리턴부재(265)를 압축시키면서 타측 방향으로 이동한다.
따라서, 상기 공급통로(210)를 통해서 상기 제2 플런저공간(294)으로 공급된 오일은 상기 제2개방통로(215b), 상기 파이프통로(214), 상기 제1 체크밸브(250), 상기 제1체크공간(260), 상기 제1 체크통로(200), 및 상기 제1 챔버연결통로(205)를 통해서 상기 제1 챔버(155)로 순차적으로 공급된다.
그리고, 압력변동에 의해서 상기 제2 챔버(157)의 오일은 상기 제2 챔버연결통로(220), 상기 제2개방통로(215b), 상기 파이프통로(214), 상기 제1 체크밸브(250), 상기 제1 체크통로(200), 및 상기 제1 챔버연결통로(205)를 통해서 상기 제1 챔버(155)로 리턴된다.
따라서, 상기 피스톤(100)의 상사점이 높아져서, 고압축비가 구현된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 2채널 피스톤핀의 저압축비 모드를 보여주는 단면도이고, 도 2 및 도 4와 비교하여 차이점에 대해서 설명하고, 동일 또는 유사한 부분에 대한 설명은 생략한다.
상기 피스톤핀(105)의 구조는 도 2 및 도 4와 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 상기 피스톤핀(105)을 기준으로, 상부측에 상기 제1 챔버(155)가 형성되고, 하부측에 상기 제2 챔버(157)가 형성된다.
따라서, 상기 피스톤핀(105)의 상기 제2 챔버연결통로(220)를 통해서 상기 제2 챔버(157)로 유압이 순차적으로 공급되고, 상기 제1 챔버(155)의 오일이 상기 제2 챔버(157)로 순차적으로 리턴되면, 상기 피스톤(100)이 상기 피스톤핀(105)을 기준으로 하강하여 저압축비가 구현된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 1채널 피스톤핀의 저압축비 모드를 보여주는 단면도이다.
상기 피스톤핀(105)의 구조는 도 5 및 도 6과 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 상기 피스톤핀(105)을 기준으로, 상부측에 상기 제1 챔버(155)가 형성되고, 하부측에 상기 제2 챔버(157)가 형성된다.
따라서, 상기 피스톤핀(105)의 상기 제2 챔버연결통로(220)를 통해서 상기 제2 챔버(157)로 유압이 순차적으로 공급되고, 상기 제1 챔버(155)의 오일이 상기 제2 챔버(157)로 순차적으로 리턴되면, 상기 피스톤(100)이 상기 피스톤핀(105)을 기준으로 하강하여 저압축비가 구현된다.
도 7 및 도 8에서, 상기 제1 챔버(155)로 오일이 공급되고, 상기 제2 챔버(157)의 오일이 상기 제1 챔버(155)로 오일이 리턴되면, 상기 피스톤(100)이 상기 피스톤핀(105)을 기준으로 상승하여 고압축비가 구현된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 압축비 장치에서 체크밸브의 다른 구조를 보여주는 단면도이고, 도 2와 비교하여 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 주요 차이점에 대해서 설명한다.
도 9를 참조하면, 상기 제1체크밸브(250)의 제1볼과 상기 제2체크밸브(240)의 제2볼이 체크스프링(900)에 의해서 연결되고, 상기 체크스프링(900)이 상기 제1체크볼과 상기 제2체크볼을 탄성적으로 잡아당기는 구조를 갖는다.
따라서, 상기 제1체크밸브(250)와 상기 제2체크밸브(240)가 상기 체크스프링(900)에 의해서 항시 작동되어 오일의 흐름을 일방향으로 흐르도록 용이하게 제어할 수 있고, 체크밸브의 구조를 비교적 간단하게 할 수 있으며, 부품의 개수를 줄일 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 피스톤 105: 피스톤핀
110: 편심캠 135: 오일펌프
140: 크랭크핀 145: 커넥팅로드
150: 챔버분리벽 155: 제1 챔버
157: 제2 챔버 160: 홈
165: 소단부 200: 제1 체크통로
205: 제1 챔버연결통로 210: 제1 공급통로, 공급통로
212: 제2 공급통로 214: 파이프통로
215a: 제1 개방통로 215b: 재2 개방통로
215: 개방통로 220: 제2 챔버연결통로
225: 제2 체크통로 235: 제2 체크공간
240: 제2 체크밸브 250: 제1 체크밸브
252: 소경부 255a: 제1 플런저
255b: 제2 플런저 260: 제1체크공간
265: 리턴부재 267: 연결파이프
270: 벤트홀 292: 제1 플런저공간
294: 제2 플런저공간 296: 격벽통로
298: 격벽

Claims (21)

  1. 제1 챔버로 오일을 공급하거나, 제2 챔버로 오일을 공급하여, 피스톤의 상사점을 높이거나 낮추는 가변 압축비 장치에 있어서,
    내부 일측과 타측에 제1,2플런저공간이 형성되고, 상기 제1,2플런저공간을 연결하는 격벽통로가 형성되고, 상기 제1 챔버와 상기 제1 플런저공간을 연결하는 제1 챔버연결통로와 상기 제2 챔버와 상기 제2 플런저공간을 연결하는 제2 챔버연결통로가 형성되며, 상기 제1,2플런저공간으로 오일을 공급받는 제1,2공급통로가 각각 형성된 피스톤핀;
    상기 제1 플런저공간에서 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제1체크공간이 형성되며, 상기 제1체크공간에서 외주면으로 연결된 제1 체크통로가 상기 제1 챔버연결통로와 대응하여 형성된 제1 플런저; 상기 제2 플런저공간에서 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제2 체크공간이 형성되며, 상기 제2 체크공간에서 외주면으로 연결된 제2 체크통로가 상기 제2 챔버연결통로와 대응하여 형성된 제2 플런저; 및 상기 격벽통로를 통해서 상기 제1,2플런저를 서로 연결하고, 상기 제1,2체크공간을 서로 연결하는 파이프통로를 가지며, 내주면에서 외주면으로 통하는 개방통로가 형성되는 연결파이프; 를 포함하는 플런저유닛;
    상기 제1체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제1체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제1 체크밸브와 상기 제2 체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제2 체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제2 체크밸브; 및
    상기 제2 플런저를 일측으로 탄성지지하는 리턴부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저가 일측으로 이동된 상태에서,
    상기 제2 체크통로와 상기 제2 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제1 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제1 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제2 체크밸브, 상기 제2 체크통로, 및 상기 제2 챔버연결통로를 통해서 상기 제2 챔버로 공급되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플런저와 상기 제2 플런저가 타측으로 이동된 상태에서,
    상기 제1 체크통로와 상기 제1 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제2 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제2 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제1 체크밸브, 상기 제1 체크통로, 및 상기 제1 챔버연결통로를 통해서 상기 제1 챔버로 공급되어 고압축비를 구현하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 외경은 상기 격벽통로의 내경보다 크고, 상기 제2 플런저의 외경은 상기 격벽통로의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  5. 제4항 있어서,
    상기 제1 플런저의 외경과 상기 제2 플런저의 외경은 동일한 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 공급통로와 상기 제2 공급통로는 각각 상기 제1 플런저공간과 상기 제2 플런저공간으로 연결되되, 상기 제1 공급통로를 통해서 공급되는 오일은 상기 제1 플런저를 일측으로 이동시키도록 작동하고, 상기 제2 공급통로를 통해서 공급되는 오일은 상기 제2 플런저를 타측으로 이동시키도록 작동하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 리턴부재의 힘과 상기 제1 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘이 상기 제2 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘보다 큰 경우에,
    상기 제2 체크통로와 상기 제2 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제1 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제1 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제2 체크밸브, 상기 제2 체크통로, 및 상기 제2 챔버연결통로를 통해서 상기 제2 챔버로 공급되어 저압축비를 구현하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘이 상기 리턴부재의 힘과 상기 제1 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘보다 큰 경우에,
    상기 제1 체크통로와 상기 제1 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제2 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제2 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제1 체크밸브, 상기 제1 체크통로, 및 상기 제1 챔버연결통로를 통해서 상기 제1 챔버로 공급되어 고압축비를 구현하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 리턴부재는 상기 제2 플런저공간의 내부에 배치되어 상기 제2 플런저를 일측으로 탄성지지하는 탄성부재인 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤과 커넥팅로드를 연결하는 상기 피스톤핀의 외주면에 회전가능하게 배치되는 편심캠을 더 포함하고,
    상기 제1 챔버로 공급된 오일은 상기 편심캠을 일방향으로 설정각도 회전시켜 상기 피스톤의 상사점을 높이고,
    상기 제2 챔버로 공급된 오일은 상기 편심캠을 타방향으로 설정각도 회전시켜 상기 피스톤의 상사점을 낮추는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버는 상기 피스톤의 내부에서 상기 피스톤핀의 상부에 배치되고, 상기 제1 챔버로 공급된 오일은 상기 피스톤의 상사점을 상승시키고,
    상기 제2 챔버는 상기 피스톤의 내부에서 상기 피스톤핀의 하부에 배치되고, 상기 제2 챔버로 공급된 오일은 상기 피스톤의 상사점을 하강시키는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2플런저가 일측방향으로 이동된 상태에서 상기 개방통로는 상기 제1 플런저공간과 연결되고,
    상기 제1,2플런저가 타측 방향으로 이동된 상태에서 상기 개방통로는 상기 제2 플런저공간과 연결되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  13. 제1 챔버로 오일을 공급하거나, 제2 챔버로 오일을 공급하여, 피스톤의 상사점을 높이거나 낮추는 가변 압축비 장치에 있어서,
    내부 일측과 타측에 제1,2플런저공간이 서로 연결되어 형성되고, 상기 제1 챔버와 상기 제1 플런저공간을 연결하는 제1 챔버연결통로와 상기 제2 챔버와 상기 제2 플런저공간을 연결하는 제2 챔버연결통로가 형성되며, 상기 제2 플런저공간 안으로 오일을 공급받는 제1 공급통로가 형성된 피스톤핀;
    상기 제1 플런저공간의 내주면과 대응하는 외주면을 가지고, 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제1체크공간이 형성되며, 상기 제1 챔버연결통로와 대응하여 상기 제1체크공간에서 외주면으로 연결된 제1 체크통로가 형성된 제1 플런저; 상기 제2 플런저공간의 내주면과 대응하는 외주면을 가지고, 왕복해서 움직이도록 배치되고, 그 내부에는 제2 체크공간이 형성되며, 상기 제2 챔버연결통로와 대응하여 상기 제2 체크공간에서 외주면으로 연결된 제2 체크통로가 형성된 제2 플런저; 및 상기 제1,2플런저를 서로 연결하고, 상기 제1체크공간과 상기 제2 체크공간을 연결하는 파이프통로를 가지며, 내주면에서 외주면으로 통하는 개방통로가 형성되고, 그 외주면과 격벽통로의 내주면 사이에 실링구조를 형성하는 연결파이프; 를 포함하는 플런저유닛;
    상기 제1체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제1체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제1 체크밸브와 상기 제2 체크공간 내부에 배치되어, 상기 파이프통로에서 상기 제2 체크공간으로 오일이 일방향으로 이동하도록 하는 제2 체크밸브; 및
    상기 제2 플런저를 일측으로 탄성지지하는 리턴부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 플런저의 외경은 상기 제1 플런저의 외경 보다 큰 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 리턴부재의 힘이 상기 제1 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘보다 큰 경우에,
    상기 제2 체크통로와 상기 제2 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제1 공급통로를 통해서 공급된 오일과 상기 제1 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제2 체크밸브, 상기 제2 체크통로, 및 상기 제2 챔버연결통로를 통해서 상기 제2 챔버로 공급되어 저압축비를 구현하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 공급통로를 통해서 공급되는 오일압력의 힘이 상기 리턴부재의 힘보다 큰 경우에,
    상기 제1 체크통로와 상기 제1 챔버연결통로가 연결되고, 상기 제2 챔버의 오일은 상기 개방통로, 상기 파이프통로, 상기 제1 체크밸브, 상기 제1 체크통로, 및 상기 제1 챔버연결통로를 통해서 상기 제1 챔버로 공급되어 고압축비를 구현하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 피스톤과 커넥팅로드를 연결하는 상기 피스톤핀의 외주면에 회전가능하게 배치되는 편심캠을 더 포함하고,
    상기 제1 챔버로 공급된 오일은 상기 편심캠을 일방향으로 설정각도 회전시켜 상기 피스톤의 상사점을 높이고,
    상기 제2 챔버로 공급된 오일은 상기 편심캠을 타방향으로 설정각도 회전시켜 상기 피스톤의 상사점을 낮추는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제1 챔버는 상기 피스톤의 내부에서 상기 피스톤핀의 하부에 배치되고,
    상기 제2 챔버는 상기 피스톤의 내부에서 상기 피스톤핀의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 개방통로는
    상기 제1,2플런저가 일측방향으로 이동한 상태에서 상기 연결파이프에서 상기 제1 챔버연결통로와 연결되는 제1 개방통로; 및
    상기 제1,2플런저가 타측 방향으로 이동한 상태에서 상기 공급통로와 상기 제2 챔버연결통로를 연결하는 제2개방통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 일단면과 상기 제1 플런저공간 사이에 형성된 유압과
    상기 제2 플런저의 타단면과 상기 제2 플런저공간 사이에 형성된 유압을 외부로 해소하는 벤트홀이 상기 피스톤핀의 양단부에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 제1체크밸브의 제1볼과 상기 제2체크밸브의 제2볼을 서로 연결하고, 상기 제1,2볼을 탄성적으로 당기도록 배치되어 상기 제1,2체크밸브가 동작하도록 하는 체크스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 장치.
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