KR20040049082A

KR20040049082A - 오일 공급 유량 제어 스풀밸브

Info

Publication number: KR20040049082A
Application number: KR1020020076302A
Authority: KR
Inventors: 부성협
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-06-11

Abstract

본 발명은 오일 공급 유량 제어 스풀밸브에 관한 것으로서, 실린더 블록의 오일 공급홀을 통하여 실린더 헤드로 공급되는 오일의 유량을 제어하여 캠사프트 방향 및 가변 밸브 타이밍 기구(CVVT) 방향으로 흐르도록 하며, 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건시에 상기 가변 밸브 타이밍 기구로 흐르는 오일의 유량을 증가시키는 밸브스풀이 상기 실린더 헤드에 장착되는 것을 특징으로 한다.

Description

오일 공급 유량 제어 스풀밸브{OIL SUPPLY QUANTITY OF FLOW CONTROL SPOOL VALVE}

본 발명은 오일 공급 유량 제어 스풀밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진 회전수가 낮고 오일온도가 높은 구간에서도 가변 밸브 타이밍 기구로 방향으로 공급되는 오일의 유량을 적정하게 유지할 수 있는 오일 공급 유량 제어 스풀밸브에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 성능의 향상과 연비개선 및 배기가스 저감을 위하여 가변 밸브 타이밍 기구(Continously Variable Valve Timing, 'CVVT')를 적용하고 있다.

상기 가변 밸브 타이밍 기구는 오일의 압력에 의하여 로터베인을 회전시켜 진,지착측으로 캠을 회전시켜주는 베인타입이 적용된다. 이러한 가변 밸브 타이밍 기구의 원활한 작동을 위하여는 오일이 적정한 압력으로 충분한 공급이 필요하다.

그러나, 엔진 회전수가 낮고, 오일온도가 높은 구간에서는 상기 가변 밸브 타이밍 기구로 공급되는 오일의 유량이 많이 저하됨에 의하여 상기 가변 밸브 타이밍 기구가 원활한 작동을 할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 엔진 회전수가 낮고 오일온도가 높은 구간에서도 가변 밸브 타이밍 기구로 방향으로 공급되는 오일의 유량을 적정하게 유지할 수 있는 오일 공급 유량 제어 스풀밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 공급 유량 제어 스풀밸브를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 도 1의 작동을 개략적으로 도시한 도면.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오일 공급 유량 제어 스풀밸브는, 실린더 블록의 오일 공급홀을 통하여 실린더 헤드로 공급되는 오일의 유량을 제어하여 캠사프트 방향 및 가변 밸브 타이밍 기구(CVVT) 방향으로 흐르도록 하며, 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건시에 상기 가변 밸브 타이밍 기구로 흐르는 오일의 유량을 증가시키는 밸브스풀이 상기 실린더 헤드에 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 밸브스풀의 일측에는 스프링부재가 설치되어 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건에 따른 상기 오일의 압력에 따라 상기 밸브스풀의 위치가 변화되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 밸브스풀의 일측에는 스프링부재가 설치되며, 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건시에 상기 밸브스풀에 마련되는 랜드가 상기캠샤프트와 연통된 포트의 일부분을 막아, 상기 캠샤프트로 흐르는 오일의 유량 일부를 상기 가변 밸브 타이밍 기구 방향으로 흐르도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 밸브스풀은:

상기 오일 공급홀과 연통된 제1포트와 상기 캠샤프트 방향으로 오일을 공급하는 제2포트와 상기 가변 밸브 타이밍 기구 방향으로 오일을 공급하는 제3포트가 마련된 쳄버가 상기 실린더 헤드에 형성되며, 상기 쳄버에는 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건시에 상기 제2포트의 단면적을 줄이고 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 작동 조건시에 상기 제2포트를 완전 개구시키는 랜드가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건은 엔진 회전수 1000rpm, 오일온도 120℃, 오일 압력 1.2bar 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 스프링부재는 1.2bar 이상의 압력이 적용되면 수축되는 탄성력을 갖는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 공급 유량 제어 스풀밸브를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 공급 유량 제어 스풀밸브를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오일 공급 유량 제어 스풀밸브(100)는, 실린더 블록(11)의 오일 공급홀(13)을 통하여 실린더 헤드(17)로 공급되는 오일(15)의 유량을 제어하여 캠사프트(25) 방향 및 가변 밸브 타이밍 기구(CVVT)(29) 방향으로 흐르도록 하며, 상기 가변 밸브 타이밍 기구(29)의 비작동 조건시에 상기 가변 밸브 타이밍 기구(29) 방향으로 흐르는 오일(15)의 유량을 증가시키는 밸브스풀(20)이 상기 실린더 헤드(17)에 장착된다.

상기 실린더 블록(11)에는 오일 공급홀(13)이 형성되어 오일이 공급되며, 이 오일 공급홀(13)로 공급된 오일(15)은 실린더 헤드(17)로 이동된다.

상기 실린더 헤드(17)에는 오일 공급홀(13)과 연통되는 챔버(21)가 형성된다. 상기 챔버(21)에는 상기 오일 공급홀(13)과 연통되는 제1포트(23)와, 상기 캠샤프트(25) 방향으로 연통되는 제2포트(27)와 상기 가변 밸트 타이밍 기구(29) 방향으로 연통되는 제3포트(22)가 마련되며, 상기 챔버(21)에는 밸브스풀(20)이 장착된다.

상기 밸브스풀(20)의 일측에는 스프링부재(30)가 설치되며, 소정 위치에는 가변 밸브 타이밍 기구(29)의 비작동 조건시에 제2포트(27)의 단면적을 줄여 제3포트(22)로 유입되는 오일의 유량을 증가시키도록 하는 랜드(24)가 설치된다. 상기 가변 밸브 타이밍 기구(29)의 비작동 조건은 엔진 회전수 1000rpm, 오일온도 120℃, 오일압력 1.2bar로 정의된다. 이러한 가변 밸브 타이밍 기구(29)의 비작동 조건은 대상시험을 통한 실험적으로 구하여지는 값으로서, 차량의 저속 및 오일 압력의 고온 상태로 가변 밸브 타이밍 기구(29)가 작동하지 않는 한계값을 말한다. 또한, 상기 스프링부재(30)는 오일압력 이 1.2bar 이상일 경우에는 수축되는 탄성력을 갖고, 그 이하일 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 랜드(24)가 제2포트(27)의 일부분을 막도록 탄성 복원된다.

이에 따라, 상기 가변 밸브 타이밍 기구(29)의 비작동 조건에 이르면 도 2에 도시된 바와 같이, 오일(15)의 압력은 스프링부재(30)의 탄성력을 극복하지 못하는 상태로 저하됨으로써, 상기 스프링부재(30)는 압축됨이 없이 최초상태를 유지하여 밸브스풀(20)의 랜드(24)는 제2포트(27)의 일부분을 막도록 위치된다. 그러므로, 상기 제2포트(27)로 유입되는 오일(15)의 일부는 제3포트(22)로 유입되도록 하여, 차량의 저속 및 오일 온도의 고온에 따른 오일 압력의 저하시에도 가변 밸브 타이밍 기구(29)의 진각측 구동에 필요한 오일 공급의 요구량을 충족시킬 수 있다. 즉, 오일(15)의 온도가 고온 상태로 그 압력이 저하됨에 의한 유량의 감소에도 불구하고 가변 밸브 타이밍 기구(29) 방향으로 유입되는 오일(15)의 양을 충분하도록 할 수 있는 구조를 갖는다. 상기 가변 밸브 타이밍 기구(29)는 로터베인의 회전으로 진, 지각측으로 캠을 회전시켜주는 베인 타입을 말하는 것으로서 그 구조 및 작동은 공지된 것으로서 자세한 설명은 하지 않는다. 이에 따라, 전술한 구조로 상기 가변 밸브 타이밍 기구(29)를 구동하는 로터베인에 충분한 압력을 갖는 오일이 공급되도록 하여 로터베인을 회전시켜 진,지각측으로 캠을 용이하게 회전시킬 수 있도록 한다.

전술한 작동의 반대로, 상기 가변 밸브 타이밍 기구(29)의 작동 조건일 경우에는 오일(15)의 압력이 1.2bar 이상으로 유지된다. 이에 따라. 상기 밸브스풀(20)은 스프링부재(30)의 탄성력을 극복하면서 일측으로 이동하게 됨으로써, 캠샤프트(25) 방향 및 가변 밸브 타이밍 기구(29) 방향으로 동일양의 오일(15)이 공급되도록 한다. 즉, 오일(15)의 압력이 설정치 이상으로 유지됨에 의하여 각각 충분한 양의 오일(15)이 공급될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 오일 공급 유량 제어 스풀밸브는 다음과 같은 효과를 갖는다.

차량의 저속 및 오일 압력의 고온시에도 가변 밸브 타이밍 기구의 작동을 원활하게 할 수 있게 되어 성능 및 연비가 향상된다.

또한, 차량의 저속 등판시에도 가변 밸브 타이밍 기구의 시동꺼짐의 현상을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

실린더 블록의 오일 공급홀을 통하여 실린더 헤드로 공급되는 오일의 유량을 제어하여 캠사프트 방향 및 가변 밸브 타이밍 기구(CVVT) 방향으로 흐르도록 하며, 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건시에 상기 가변 밸브 타이밍 기구로 흐르는 오일의 유량을 증가시키는 밸브스풀이 상기 실린더 헤드에 장착되는 것을 특징으로 하는 오일 공급유량 제어 스풀밸브.
제1항에 있어서,

상기 밸브스풀의 일측에는 스프링부재가 설치되어 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건에 따른 상기 오일의 압력에 따라 상기 밸브스풀의 위치가 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 오일 공급 유량 제어 스풀밸브.
제1항에 있어서,

상기 밸브스풀의 일측에는 스프링부재가 설치되며, 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건시에 상기 밸브스풀에 마련되는 랜드가 상기 캠샤프트와 연통된 포트의 일부분을 막아, 상기 캠샤프트로 흐르는 오일의 유량 일부를 상기 가변 밸브 타이밍 기구 방향으로 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 오일 공급 유량 제어 스풀밸브.
제1항에 있어서,

상기 밸브스풀은:

상기 오일 공급홀과 연통된 제1포트와 상기 캠샤프트 방향으로 오일을 공급하는 제2포트와 상기 가변 밸브 타이밍 기구 방향으로 오일을 공급하는 제3포트가 마련된 쳄버가 상기 실린더 헤드에 형성되며, 상기 쳄버에는 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건시에 상기 제2포트의 단면적을 줄이고 상기 가변 밸브 타이밍 기구의 작동 조건시에 상기 제2포트를 완전 개구시키는 랜드가 설치되는 것을 특징으로 하는 오일 공급 유량 제어 스풀밸브.
제1항에 있어서,

상기 가변 밸브 타이밍 기구의 비작동 조건은 엔진 회전수 1000rpm, 오일온도 120℃, 오일 압력 1.2bar 이하인 것을 특징으로 하는 오일 공급 유량 제어 스풀밸브.
제2항에 있어서,

상기 스프링부재는 1.2bar 이상의 압력이 적용되면 수축되는 탄성력을 갖는 것을 특징으로 하는 오일 공급 유량 제어 스풀밸브.