KR20040040503A

KR20040040503A - 2단 구조의 릴리프 밸브

Info

Publication number: KR20040040503A
Application number: KR1020020068634A
Authority: KR
Inventors: 한병혁
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2004-05-13
Also published as: KR100444876B1

Abstract

본 발명은 엔진의 냉간상태에서 운전되는 경우에 오일의 점도가 높아져 릴리프 밸브의 개변압이 설정값 이상으로 상승되므로서 오일 순환회로의 유압이 상승되어 각종 씰부품이 손상되는 것을 방지하고, 오일의 누설로 인한 차량의 상품성이 저하되는 것을 방지하기 위한 2단 구조의 릴리프 밸브에 관한 것으로,

하우징의 내측으로 스프링에 의해서 탄력지지되는 플런저가 수용되며, 오일 펌프에서 펌핑된 오일이 일정한 압으로 오일 필터 측으로 공급되도록 하기 위해 오일 라인의 도중에 형성되는 릴리프 밸브에 있어서,

상기한 릴리프 밸브의 1차 플런저의 상부면에 관통공이 형성되고, 상기 관통공을 개폐하기 위한 2차 플런저가 상기 1차 플런저의 하측에 마련되고, 상기 2차 플런저는 1차 스프링의 내경 측에 마련되는 2차 스프링으로써 탄력지지되는 것을 특징으로 한다.

Description

2단 구조의 릴리프 밸브{Relief valve having secondary plunger}

본 발명은 2단 구조의 릴리프 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 냉간상태에서 운전되는 경우에 오일의 점도가 높아져 릴리프 밸브의 개변압이 설정값 이상으로 상승되므로서 오일 순환회로의 유압이 상승되어 각종 씰부품이 손상되는 것을 방지하고, 오일의 누설로 인한 차량의 상품성이 저하되는 것을 방지하기 위한 2단 구조의 릴리프 밸브에 관한 것이다.

엔진에는 실린더와 피스톤처럼 접동을 하는 부분이나, 크랭크 샤프트 및 캠 샤프트와 같이 회전운동을 하는 부분이 있으며, 이러한 운동 마찰 부분은 금속끼리 직접 접촉하면 마찰열이 발생하고, 마찰면이 거칠어져 빨리 마모하거나 눌어 붙는 등의 고장이 발생하여 엔진을 운전할 수 없게 된다.

따라서 엔진의 작동을 원활하게 하고 그 작동이 엔진의 수명을 다할 때까지 오래 유지되도록 하기 위해 엔진의 각 마찰부분에는 엔진 오일이 공급되도록 윤활장치가 구성된다.

도 4는 일반적인 엔진에서의 오일 공급 계통을 설명하기 위한 도면이다.

엔진에 공급되는 오일을 저장하기 위해 엔진의 실린더 블럭 하부에는 오일 팬(10)이 취부되고, 상기 오일 팬(10)에 저장된 오일을 펌핑하기 위한 오일 펌프(11)가 실린더 블럭의 일측에 마련된다. 또한, 상기한 오일 펌프(11)의 펌핑에 의해서 펌핑된 오일 중에 포함된 이물질을 거르기 위한 오일 필터(12)가 오일 펌프(11)의 후방측에 마련되며, 상기 오일 펌프(11)에서 고온으로 가열된 오일을 적당한 수준으로 냉각하기 위한 오일 쿨러(13) 등이 형성된다.

그리고 상기한 오일 펌프(11)의 펌핑에 의해서 고압으로 된 오일의 압력이적당한 수준으로 조정되도록 하기 위한 릴리프 밸브(20)가 형성된다. 즉, 상기 릴리프 밸브(15)는 오일 펌프(11) 측에서 공급되는 오일의 압력이 일정수준 이상일 경우에는 적정압력 이상의 오일이 상기 오일 펌프(11)의 입구측으로 바이패스 되거나, 오일 팬(10) 측으로 바이패스 되도록 하는 역할을 하는 것이다.

도 5는 상기한 릴리프 밸브의 단면도로서, 상기한 릴리프 밸브(20)는 하우징(21)의 내측에 스프링(23)에 의해서 탄력지지되는 플런저(22)가 수용되고, 상기 플런저(22)의 끝단이 오일의 압력에 반응되도록 구성된다. 따라서 오일의 압력이 높을 경우에는 상기한 플런저(22)가 스프링(23)을 압축하면서 하강되므로서 오일펌프의 입구측으로 연결되는 바이패스 홀(25)가 개방되어 오일 펌프(11)의 입구측으로 바이패스 된다. 그리고 상기한 플런저(22)의 하측으로 유도되는 오일은 하우징(21)의 하측에 결합되는 체결구(24)에 마련된 드레인 홀(26)을 통해서 오일 팬(10) 측으로 흐르게 된다. 한편, 오일이 정상압력 이하인 경우에는 상기한 스프링(23)에 의해서 플런저(22)가 상승된 상태가 되므로서 오일펌프(11)에서 펌핑된 오일은 오일필터(12) 측으로 흐르게 된다.

그러나 엔진이 냉간 상태에서 시동되고 엔진이 웜 업이 완전히 이루어지지 않은 상태에서는 엔진의 RPM이 상승되거나, 오일의 점도가 높아지거나, 유압이 과도하게 상승되거나, 릴리프 밸브가 완전히 개방되더라도 오일 회로상의 유압이 개변압 설정값보다 과도하게 높게 상승되므로서 각종 씰 류가 손상되거나 오일이 누설되는 문제점이 있었다. 또한, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서는 오일 배출구의 통로를 크게 하여야 하나 이는 엔진의 설계상 제약이 따르기 때문에 실시에한계가 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 냉간상태에서 운전되는 경우에 오일의 점도가 높아져 릴리프 밸브의 개변압이 설정값 이상으로 상승되므로서 오일 순환회로의 유압이 상승되어 각종 씰부품이 손상되는 것을 방지하고, 오일의 누설로 인한 차량의 상품성이 저하되는 것을 방지하기 위한 2단 구조의 릴리프 밸브를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

도 1은 본 발명에 의한 릴리프 밸브의 구성도.

도 2는 본 발명의 1차 플런저가 하강된 상태의 릴리프 밸브의 작동상태도.

도 3은 본 발명의 2차 플런저가 하강된 상태의 릴리프 밸브의 작동상태도.

도 4는 차량의 일반적인 오일 순환계통을 설명하기 위한 도면.

도 5는 종래의 일반적인 릴리프 밸브를 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 오일 팬 11 : 오일 펌프

30 : 릴리프 밸브 31 : 하우징

32 : 챔버 33 : 1차 플런저

34 : 관통공 35 : 1차 스프링

36 : 바이패스 홀 37 : 체결구

38 : 드레인 홀 40 : 2차 플런저

42 : 2차 스프링

이하, 본 발명에 의한 릴리프 밸브의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 릴리프 밸브의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의해 1차 플런저가 하강된 상태의 릴리프 밸브의 작동상태도이고, 도 3은 본 발명에 의해2차 플런저가 하강된 상태의 릴리프 밸브의 작동상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의한 릴리프 밸브를 지시하는 것이고, 도면부호 40은 본 발명에 의해 추가로 형성된 2차 플런저를 지시하는 것이다.

상기한 릴리프 밸브(30)는 종래기술의 설명에서와 같이 오일 펌프(11)에서 펌핑된 오일이 오일 필터(12) 측으로 공급되는 과정에서 일정한 압력으로 공급될 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기한 릴리프 밸브(30)의 하우징(31) 내부에는 소정 공간의 챔버(32)가 형성되고, 상기 챔버(32)의 내측에 1차 스프링()에 의해서 탄력지지되는 1차 플런저(33)가 수용된다. 상기 1차 플런저(33)는 1차 스프링(35)과 상호작용되어 오일 펌프(11)에서 펌핑된 오일의 압력을 조절하기 위한 것으로, 오일압이 1차 설정치 이상이 될 경우에는 상기 하우징(31)의 일측에 마련되는 바이패스 홀(36)을 통해서 오일 펌프(11)의 입구측으로 바이패스되도록 형성된다.

상기한 1차 스프링(35)의 상부단은 상기 1차 플런저(33)을 탄력지지하고 하부단은 상기 하우징(31)의 하측을 막기 위한 체결구(37)에 탄력지지된다. 상기 체결구(37)의 도중에는 종래기술에서와 같이 드레인 홀(38)이 형성된다.

그리고 상기한 1차 플런저(33)의 상부면에 관통공(34)이 형성되고, 상기 관통공(34)을 개폐하기 위한 2차 플런저(40)가 형성된다. 상기 2차 플런저(40)를 탄력지지하기 위해서 상기 2차 플런저(40)와 체결구(37) 간에는 2차 스프링(42)이 개재된다. 상기 2차 스프링(42)은 코일 스프링으로 그 직경이 1차 스프링(35)의 직경보다 작게 형성되므로서 상기 1차 스프링(35)의 내경에 수용되는 것이다.

특히, 1차 스프링(35)으로써 지지되는 1차 플런저(33)는 오일의 압력이 5.3 ~ 5.7 bar 범위내에서 설정되고, 2차 스프링(42)으로써 지지되는 2차 플런저(40)는 오일의 압력이 6.3 ~ 6.7 bar 범위내에서 작동하도록 설정되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성되는 릴리프 밸브(30)의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

엔진이 시동되면 오일 펌프(11)가 가동되므로서 오일 팬(10) 내의 오일은 고압으로 펌핑되어 엔진의 각 윤활부 및 마찰부(14)로 공급된 후, 다시 상기한 오일 팬(10)으로 귀환된다.

이 과정에서 오일 펌프(11)에 의해 가압된 오일의 압력이 설정치(5.3 ~ 5.7 bar) 이하일 경우에는 오일 펌프에서 가압된 오일은 별도의 바이패스없이 오일 필터에서 필터링된 후 엔진의 각부로 공급된다.

그리고 오일 펌프(11)에서 가압된 오일의 압력이 설정치(5.3 ~ 5.7 bar) 이상일 경우에는 상기한 릴리프 밸브(30)의 1차 플런저(33)를 탄력지지하고 있는 1차 스프링(35)을 압축시키면서 하강하게 된다. 그러면 상기한 하우징(31)의 일측에 마련된 바이패스 홀(36)이 개방되면서 일정압력 이상의 오일은 상기 바이패스 홀(36)을 통해 오일 펌프(11)의 입구측으로 바이패스 된다.

그리고 오일 펌프(11)에서 가압된 오일의 압력이 2차 플런저(40)가 작동되기 위한 설정압력(6.3 ~ 6.7 bar) 이상일 경우에는 2차 스프링(42)이 압축되면서 상기 2차 플런저(40)가 하강하게 된다. 따라서 일부의 오일은 상기 2차 플런저(40)가 막고 있던 관통공(34)을 통해 챔버(32)으로 이동된 후 드레인 홀(38)을 통해서 오일팬(10) 측으로 흐르게 된다. 이 때, 상기한 1차 플런저(33)는 완전히 하강된 상태가 된다.

한편, 상기한 릴리프 밸브(30)를 통과하는 오일의 압력이 2차 설정압력 이하로 떨어지게 되면 우선 상기한 2차 플런저(40)가 상승되어 관통공(34)이 닫히게 되고, 계속해서 1차 설정압력 이하로 떨어지게 되면 1차 플런저(33)가 상승되어 바이패스 홀(36)을 닫게 된다.

특히, 상기한 2차 플런저(40)는 엔진이 시동된 직후인 냉간시동시에 오일의 점도가 높으므로서 윤활회로 내의 유압이 급격히 상승되는 경우에 유용하게 작동된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면 엔진의 냉간 시동시에는 오일의 점도가 높아져 오일 회로내에 오일 압력이 급격히 상승되는 경우가 발생되는데, 이러한 경우에 오일 압력이 적정치 이상이 되면 1차 플런저 및 2차 플런저가 개방되어서 적정 압력 이상의 오일이 오일 펌프의 입구 측으로 바이패스 되거나 오일 팬으로 흐르게 되어 오일 회로 내의 고압력이 해소될 뿐만 아니라, 오일 회로 내에 장착되는 각종 씰 부품이 파손되는 것이 방지되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims

하우징의 내측으로 스프링에 의해서 탄력지지되는 플런저가 수용되며, 오일 펌프에서 펌핑된 오일이 일정한 압으로 오일 필터 측으로 공급되도록 하기 위해 오일 라인의 도중에 형성되는 릴리프 밸브에 있어서,

상기한 릴리프 밸브(30)의 1차 플런저(33)의 상부면에 관통공(34)이 형성되고, 상기 관통공(34)을 개폐하기 위한 2차 플런저(40)가 상기 1차 플런저(33)의 하측에 마련되고, 상기 2차 플런저(40)는 1차 스프링(35)의 내경 측에 마련되는 2차 스프링(42)으로써 탄력지지되는 것을 특징으로 하는 2단 구조의 릴리프 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기한 1차 플런저(33)는 오일의 압력이 5.3 ~ 5.7 bar 범위내에서 작동하도록 설정되고, 상기 2차 플러저(40)는 오일의 압력이 6.3 ~ 6.7 bar 범위내에서 작동하도록 설정되는 것을 특징으로 2단 구조의 릴리프 밸브.