KR20060015830A

KR20060015830A - 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치

Info

Publication number: KR20060015830A
Application number: KR1020040064199A
Authority: KR
Inventors: 이병철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-02-21

Abstract

본 발명은 피스톤의 냉각을 위하여 피스톤 몸체에 마련된 오일 갤러리의 반시계방향 유로와 시계방향 유로가 서로 다른 길이로 설정되더라도 각각의 유로에는 적정량의 오일이 통과되도록 하기 위한 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치에 관한 것으로,

피스톤의 몸체 내측에 환형상의 오일 갤러리가 형성되고, 상기 오일 갤러리의 도중에는 피스톤의 하부측에서 제공되는 오일이 오일 갤러리로 유입되도록 안내하기 위한 오일유입공이 상하방향으로 형성되고, 상기 오일 유입공의 반대측 오일 갤러리의 도중에는 오일 배출공이 상하방향으로 형성된 피스톤의 오일 갤러리 구조에 있어서,

상기한 오일 유입공의 도중에는 하측에서 유입된 오일이 오일 갤러리의 반시계방향 유로와 시계방향 유로로 분리되도록 상기 오일 유입공을 이분하는 칸막이가 형성된 것을 특징으로 하며,

상기한 칸막이는 소정길이의 파이프 내부에 일체로 형성되어 상기 파이프가 오일 유입공의 도중에 수용되는 것을 특징으로 한다.

피스톤, 오일 갤러리, 오일 유입공, 칸막이

Description

피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치{Oil gallery of the piston}

도 1은 본 발명이 적용된 피스톤의 정단면도.

도 2는 본 발명이 적용된 피스톤의 평단면도.

도 3은 본 발명의 요부인 칸막이가 구비된 파이프의 사시도.

도 4 내지 도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 피스톤 11 : 오일 갤러리

14 : 오일 유입공 15 : 오일 배출공

20 : 파이프 21 : 제1분할공간

22 : 제2분할공간 30 : 칸막이

31 : 중앙부 32 : 양측부

본 발명은 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤의 냉각을 위하여 피스톤 몸체에 마련된 오일 갤러리의 반시계방향 유로와 시계방향 유로가 서로 다른 길이로 설정되더라도 각각의 유로에는 적정 량의 오일이 통과되도록 하기 위한 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치에 관한 것이다.

피스톤은 실린더 내를 왕복운동하면서 팽창행정에서 고온고압의 가스압력에 의한 힘을 받아 커넥팅로드를 거쳐 크랭크 축으로 회전력을 주기 위한 것으로서, 피스톤의 헤드는 2000℃ 이상의 고온의 연소가스에 노출되어지고, 140~160kg/㎠ 의 압력을 단시간에 충격적으로 받을 뿐만 아니라 실린더 내를 고속으로 운동하는 과정에서 실린더 벽과의 사이에 강한 마찰이 생긴다. 그리고, 피스톤의 열팽창을 고려하여 피스톤의 상부 외주면에는 다수의 피스톤 링이 개재되는데, 이러한 피스톤 링은 실린더벽과 접촉하면서 고온에 의해서 열소착될 수 있다. 따라서 피스톤의 몸체 및 피스톤 링의 변형 및 소착 등의 현상이 방지될 수 있도록 하기 위하여 피스톤 몸체의 도중에는 적절한 냉각장치가 필요한 것이다.

도 4 내지 도 5는 피스톤(10)의 냉각을 위하여 피스톤 몸체의 도중에 환형상의 오일 갤러리(11)가 형성된 상태를 설명하기 위한 도면이다. 상기한 오일 갤러리(11)는 피스톤(10)의 몸체 내부 즉, 피스톤 링(12)이 끼워지는 링 캐리어(13)의 내측에 형성된다. 즉, 엔진의 운전시에 실린더 블럭 등에 설치되는 오일분사노즐을 통해 오일이 분출되어지고, 이렇게 분출된 오일의 일부가 상기한 오일 갤러리(11)로 유입된 후, 상기한 오일 갤러리(11) 내로 순환되면서 피스톤(10)의 몸체 및 링 캐리어(13)를 냉각시킨 후 오일 배출공(15)을 통해 배출되어진다.

한편, 상기한 오일갤러리(11)는 피스톤(10)의 주조과정에서 샌드 코어에 의한 살빼기공정을 거쳐 피스톤(10)의 몸체 내부에 환형으로 형성되는 것이 일반적이 고, 상기 환형의 오일갤러리(11)의 일측에는 오일이 유입되기 위한 유입공(14)이 형성되고, 다른 일측에는 배출공(15)이 형성된다.

그런데 상기한 오일 유입공(14)에서 유입된 오일은 시계방향과 반시계방향으로 나뉘어 오일 배출공(15)으로 흐르게 되지만, 일반적인 피스톤의 경우에 반시계 방향의 유로가 시계방향의 유로보다 길게 형성되어 있으므로 인해 시계방향 유로 대비 반시계방향 유로의 냉각이 상대적으로 불리하게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 피스톤의 냉각을 위하여 피스톤 몸체에 마련된 오일 갤러리의 반시계방향 유로와 시계방향 유로가 서로 다른 길이로 설정되더라도 각각의 유로에는 적정량의 오일이 통과되도록 하기 위한 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

이하, 본 발명에 의한 피스톤 오일 갤러리의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용된 피스톤의 정단면도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 피스톤의 평단면도이며, 도 3은 본 발명의 요부인 칸막이가 구빈된 파이프의 사시도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호는 30은 본 발명에 의한 칸막이를 지시하는 것이고, 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서 사용된 도면부호가 그대로 인용된다.

상기한 칸막이(30)는 피스톤(10)의 도중에 마련된 오일 갤러리(11)를 흐르는 오일의 유로를 반시계방향 또는 시계방향으로 결정해주기 위한 것으로, 오일 갤러리(11)로 오일이 입력되도록 마련된 오일 유입공(14)의 도중에 장착되는 것이다.

오일 유입공(14)으로의 칸막이(30)의 용이한 장착을 위해서 상기 칸막이(30)는 소정길이의 파이프(20)에 일체로 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 오일 유입공(14)에 삽입되는 외경을 갖는 파이프(20)가 형성되고, 상기 파이프(20)의 내경측에 그 내부공간을 양분하는 칸막이(30)의 양단이 고정장착된다.

특히, 칸막이(30)는 오일 유입공(14)을 동일한 비율로 양분하는 것보다 양분 된 공간 중 어느 일측의 공간이 더 큰 상태가 되도록 구성된다. 즉, 일반적인 피스톤의 경우에 오일 유입공과 오일 배출공을 연결하는 오일 갤러리의 유로길이가 시계방향의 유로보다 반시계방향의 유로가 길게 형성되는 것을 감안하여, 반시계방향의 유로와 연결되는 측의 제1분할공간(21)이 제2분할공간(22)보다 상대적으로 크게 형성되는 것이다.

그리고 상기한 칸막이(30)는 그 단면형상이 평면인 형태로 구성될 수도 있지만, 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서와 같이 중앙부(31)가 양측부(32)보다 배부른 형태로 구성될 수도 있는 것이다. 이와 같이 중앙부가 배부른 형태의 칸막이(30)를 사용하게 되면, 수직상의 오일 유입공(14)에서 평면상의 오일 갤러리(11)로 오일의 흐름방향을 전환되는 과정에서 오일이 특정 부분으로만 향하게 되는 현상이 더욱 방지된다.

이상과 같이 피스톤(10)의 오일 유입공(14)에 칸막이(30)가 장착되면, 엔진의 운전과정에서 피스톤 하측에 마련된 오일 분사 노즐에서 분사되어 오일 유입공(14)으로 유입되는 오일이 칸막이(30)에 의해서 양분되어진다.

특히, 이 과정에서 오일 갤러리(11)의 반시계방향 유로와 연결되는 측의 제1분할공간(21)으로 제2분할공간(22)보다 더 많은 오일이 입력된다.

결과적으로 상대적으로 길이가 길어 냉각성능이 떨어졌던 반시계방향 유로에 더욱 많은 오일이 흐르게 되므로서, 오일 갤러리(11)를 흐르는 오일에 의한 피스톤 몸체의 냉각이 고르게 이루어진다.

반시계방향 유로 및 시계방향 유로로 흐른 오일은 오일 배출공(15)에서 합류 되어 피스톤의 하측으로 배출되어진다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면 피스톤의 냉각을 위해 피스톤 몸체의 내부 도중에 마련되는 오일 갤러리 중 반시계방향의 유로를 향하여 상대적으로 많은 오일이 유입되므로서, 오일 갤러리를 통과하는 오일에 의한 피스톤 몸체의 냉각이 고르게 이루어지게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims

피스톤의 몸체 내측에 환형상의 오일 갤러리가 형성되고, 상기 오일 갤러리의 도중에는 피스톤의 하부측에서 제공되는 오일이 오일 갤러리로 유입되도록 안내하기 위한 오일유입공이 상하방향으로 형성되고, 상기 오일 유입공의 반대측 오일 갤러리의 도중에는 오일 배출공이 상하방향으로 형성된 피스톤의 오일 갤러리 구조에 있어서,

상기한 오일 유입공(14)의 도중에는 하측에서 유입된 오일이 오일 갤러리(11)의 반시계방향 유로와 시계방향 유로로 분리되도록 상기 오일 유입공(14)을 이분하는 칸막이(30)가 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 칸막이(30)는 오일 유입공(14) 위치로부터 오일 배출공(15)은 연결하는 오일 갤러리(11)의 유로 중 반시계방향의 유로와 연결되는 측의 단면적이 더 크도록 오일 유입공(14)의 중앙에서 일측으로 편심된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치.
제 1 또는 제 2 항에 있어서,

상기한 칸막이(30)는 소정길이의 파이프(20) 내부에 일체로 형성되어 상기 파이프(20)가 오일 유입공(14)의 도중에 수용되는 것을 특징으로 하는 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치.
제 3 항에 있어서,

상기한 칸막이(30)의 상단은 파이프(10)의 상단보다 소정구간 노출형성된 것을 특징으로 하는 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치.
제 1 항 내지 제 4 항에 있어서,

상기한 칸막이(30)는 그 단면형상이 양측부(32)보다 중앙부(31)가 더 배부른 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤 오일 갤러리의 오일 흐름제어장치.