KR20110062408A - 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조는 원주면에 2개 이상의 분기형 오일통로를 가지며, 각각의 상기 분기형 오일통로가 하나의 오일통로로 수렴되는 하우징; 상기 하우징의 내부에서 슬라이딩 가능하게 배치되어 있으며, 슬라이딩에 의해 상기 분기형 오일통로와 유체적으로 연통할 수 있는 크기가 다른 2개 이상의 오일홀이 원주면에 형성되어 있는 일측이 폐쇄된 슬라이딩관; 및 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측과 상기 폐쇄된 일측의 연장선상의 다른 부위 사이에 배치되어 있는 탄성부재를 포함한다. 본 발명에 따른 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조는 낮은 RPM에서는 통로가 하나만 열리므로 오일젯으로 적정 유량만 흐르게 하며, 높은 RPM에서는 메인갤러리 내부 슬라이딩관을 밀어 오일젯으로 가는 유량을 증대시켜 냉각 효과를 높일 수 있으며, 또한 고출력 GDI 엔진에 적용할 경우 낮은 RPM과 높은 RPM에서의 유량을 조절함으로써 연비 향상과 피스톤 냉각 효과를 극대화할 수 있다.

메인 갤러리, 쿨링 갤러리, 오일압, 유량 조절, 오일 젯

Description

오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조 {OIL AMOUNT VARIABLE OIL JET STRUCTURE DEPENDING ON PRESSURE OF OIL}

본 발명은 자동차 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 오일압에 따라 유량 조절이 가변적인 피스톤 오일젯 구조에 관한 것이다.

내연기관의 피스톤은 엔지의 운행중 고온 고압의 연소가스에 직접적으로 접촉하여 섭동하는 부위로서 고온에서의 내열 내구성을 필요로 한다.

이같은 고온 고압하에서의 내열성/내구성을 만족하기 위하여 피스톤의 온도를 적정온도 이하로 관리해야만 하고 일반적으로 알루미늄의 재질 특성상 약 360℃ 이상되는 부위가 생기지 않도록 권장하고 있다. 따라서, 내연기관 피스톤의 내열 내구성 확보를 위하여 엔진 오일을 피스톤에 직접 분사시켜 주어 냉각성능을 확보하고 있다.

이를 위하여 엔진의 실린더 블록에 체결되어 있는 오일 분사용 부품이 오일제트이다. 즉, 실린더 블록에 체결되어 있는 오일제트는 메인 겔러리를 통과한 엔진 오일이 유입구를 통해 체크 밸브내의 플런저를 오일압으로 밀게되고, 이 오일압이 체크 밸브 스프링력을 이기는 순간부터 오일은 유출구를 따라서 노즐 파이프로 이동하게 되고, 이 노즐 파이프에서 분출된 오일은 상사점과 하사점 사이를 이동하고 있는 피스톤의 쿨링 갤러리로 유입되어 피스톤을 냉각하는 역할을 한 후, 오일 팬으로 드레인되는 시스템으로 구성되어 있다.

본 발명의 목적은 오일압에 따라 유량 조절이 가변적인 피스톤 오일젯 구조를 제공하는 데에 있다.

상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

원주면에 2개 이상의 분기형 오일통로를 가지며, 각각의 상기 분기형 오일통로가 하나의 오일통로로 수렴되는 하우징;

상기 하우징의 내부에서 슬라이딩 가능하게 배치되어 있으며, 슬라이딩에 의해 상기 분기형 오일통로와 유체적으로 연통할 수 있는 크기가 다른 2개 이상의 오일홀이 원주면에 형성되어 있는 일측이 폐쇄된 슬라이딩관; 및

상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측과 상기 폐쇄된 일측의 연장선상의 다른 부위 사이에 배치되어 있는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조를 제공한다.

본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측에 대향하는 상기 탄성부재의 일단은 실린더블록 RR측의 고정 부위에 고정된다. 이때, 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측에 가까운 오일홀이 상기 슬라이딩관의 폐쇄 된 일측으로부터 먼 거리에 있는 오일홀보다 더 큰 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 오일압, RPM 또는 이 둘 모두를 감지하여 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측에 대향하는 상기 탄성부재의 일단의 이동량을 제어하기 위한 ECU 로직 회로를 더 포함한다. 이때, 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측으로부터 먼 거리에 있는 오일홀이 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측에 가까운 오일홀보다 큰 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조는 낮은 RPM에서는 통로가 하나만 열리므로 오일젯으로 적정 유량만 흐르게 하며, 높은 RPM에서는 메인갤러리 내부 슬라이딩관을 밀어 오일젯으로 가는 유량을 증대시켜 냉각 효과를 높일 수 있으며, 또한 고출력 GDI 엔진에 적용할 경우 낮은 RPM과 높은 RPM에서의 유량을 조절함으로써 연비 향상과 피스톤 냉각 효과를 극대화할 수 있다.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.

도 1 및 도 2에는 순수하게 오일압에 따라 작동하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조가 도시되어 있다. 특히 도 1에는 오일압이 낮을 때의 내부 모습이 도해되어 있고, 도 2에는 오일압이 높을 때의 내부 모습이 도해되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조는 하우징(10), 상기 하우징(10)의 내부에서 슬라이딩 가능하게 배 치되어 있는 일측이 폐쇄된 슬라이딩관(30) 및 상기 슬라이딩관(30)의 폐쇄된 일측과 상기 폐쇄된 일측의 연장선상의 다른 부위 사이에 배치되어 있는 탄성부재(50)를 포함한다.

상기 하우징(10)에는 이의 원주면에 2개의 분기형 오일통로(12a, 12b)가 제공되어 있고, 이들 분기형 오일통로(12a, 12b)는 도시된 바와 같이 하나의 오일통로(14)로 수렴되는 구조를 갖는다.

한편, 상기 하우징(10)에 슬라이딩 가능하게 배치되어 있는 슬라이딩관(30)은 이의 슬라이딩에 의해 상기 분기형 오일통로(12a, 12b)와 유체적으로 연통할 수 있는 크기가 다른 2개의 오일홀(32a, 32b)이 형성되어 있다. 이들 도면을 볼 때, 도면부호 32b의 오일홀은 도면부호 32a의 오일홀 보다 크게 인식되어야 한다. 즉, 도면부호 32b의 오일홀은 장공인 것이다. 이러한 오일홀의 구조는 메인베어링으로 가는 오일홀은 슬라이딩관의 위치에 관계없이 공급될 수 있게 설계된 구조이다.

슬라이딩관(30)의 폐쇄된 일측, 즉 도면상 우측과 상기 폐쇄된 일측의 연장선상의 다른 부위, 예를 들어 도면부호 90으로 표시되어 있는 실린더 블록 RR측 고정 부위 사이에는 탄성부재(50), 바람직하게는 상수값이 오일압에 튜닝된 스프링이 배치된다.

슬라이딩관(30)의 내부로 유입된 오일의 압력이 낮은 경우에는 도 1과 같이 슬라이딩관(30)에 형성된 도면부호 32b의 오일홀이 상기 하우징(10)의 원주면에 형성된 도면부호 12a의 분기형 오일통로만 연결되어 오일이 분사된다.

반대로, 슬라이딩관(30)의 내부로 유입된 오일의 압력이 높은 경우에는 도 2 와 같이 오일압에 의해 슬라이딩관(30)이 도면상 우측으로 힘을 받으면서 고정 부위(90)에 고정되어 있는 탄성부재(50)를 도면상 우측으로 밀면서 이동하게 된다. 이로서, 슬라이딩관(30)에 형성된 도면부호 32b의 오일홀과 도면부호 32a의 오일홀은 하우징(10)에 형성된 도면부호 12b의 오일통로와 도면부호 12a의 오일통로와 유체적으로 연통하게 되어 도면부호 14의 오일통로로 수렴하게 된다.

도 3 및 도 4에는 도 1 및 도 2에 도시된 구조와 달리 ECU 로직 회로가 부가되어 작동하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조가 도시되어 있다. 특히, 도 3에는 오일압이 낮을 때의 내부 모습이 도해되어 있고, 도 4에는 오일압이 높을 때의 내부 모습이 도해되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 일면에 따른 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조는 하우징(10), 상기 하우징(10)의 내부에서 슬라이딩 가능하게 배치되어 있는 일측이 폐쇄된 슬라이딩관(30) 및 상기 슬라이딩관(30)의 폐쇄된 일측과 상기 폐쇄된 일측의 연장선상의 다른 부위 사이에 배치되어 있는 탄성부재(50)를 포함한다.

상기 하우징(10)에는 이의 원주면에 2개의 분기형 오일통로(12a, 12b)가 제공되어 있고, 이들 분기형 오일통로(12a, 12b)는 도시된 바와 같이 하나의 오일통로(14)로 수렴되는 구조를 갖는다.

한편, 상기 하우징(10)에 슬라이딩 가능하게 배치되어 있는 슬라이딩관(30)은 이의 슬라이딩에 의해 상기 분기형 오일통로(12a, 12b)와 유체적으로 연통할 수 있는 크기가 다른 2개의 오일홀(32a, 32b)이 형성되어 있다. 이들 도면을 볼 때, 도면부호 32a의 오일홀은 도면부호 32b의 오일홀 보다 크게 인식되어야 한다. 즉, 도면부호 32a의 오일홀은 장공인 것이다. 이러한 오일홀의 구조는 메인베어링으로 가는 오일홀은 슬라이딩관의 위치에 관계없이 공급될 수 있게 설계된 구조이다.

슬라이딩관(30)의 폐쇄된 일측, 즉 도면상 우측과 상기 폐쇄된 일측의 연장선상의 다른 부위는 오일압, RPM 또는 이 둘 모두를 감지하여 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측에 대향하는 상기 탄성부재의 일단의 이동량을 제어하기 위한 ECU 로직 회로(도시되어 있지 않음)와 연결되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 앞선 실시예와 달리 도면상 우측의 탄성부재(50)가 도면상 좌측의 상기 슬라이딩관(30)을 이동시키는 구조인 것이다.

슬라이딩관(30)의 내부로 유입된 오일의 압력이 낮은 경우 또는 RPM이 낮은 경우에는 ECU 로직 회로에 의한 제어에 의해 탄성부재(50)가 원위치를 유지하거나 약간 움직여 도 3과 같이 슬라이딩관(30)에 형성된 도면부호 32a의 오일홀과 상기 하우징(10)의 원주면에 형성된 도면부호 12a의 분기형 오일통로만이 연결되어 오일이 분사된다.

반대로, 슬라이딩관(30)의 내부로 유입된 오일의 압력이 높은 경우 또는 RPM이 높은 경우에는 도 4와 같이 ECU 로직 회로에 의한 제어에 의해 탄성부재(50)가 도면상 좌측으로 이동하게 되고, 그에 따라 슬라이딩관(30)도 도면상 좌측으로 이동하게 된다. 이로써, 슬라이딩관(30)에 형성된 도면부호 32a의 오일홀과 도면부호 32b의 오일홀은 하우징(10)에 형성된 도면부호 12a의 오일통로와 도면부호 12b의 오일통로와 유체적으로 연통하게 되어 도면부호 14의 오일통로로 수렴하게 된 다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 순수하게 오일압에 따라 작동하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조를 도시한 도면으로서, 도 1에는 오일압이 낮을 때의 내부 모습이 도해되어 있고, 도 2에는 오일압이 높을 때의 내부 모습이 도해되어 있다.

도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 구조와 달리 ECU 로직 회로가 부가되어 작동하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조를 도시한 도면으로서, 도 3에는 오일압이 낮을 때의 내부 모습이 도해되어 있고, 도 4에는 오일압이 높을 때의 내부 모습이 도해되어 있다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 12a, 12b... : 분기형 오일통로

14 : (수렴형)오일통로 30 : 슬라이딩관

32a, 32b... : 오일홀 50 : 탄성부재

90 : 실린더블록 RR측의 고정 부위

Claims (5)

1. 원주면에 2개 이상의 분기형 오일통로를 가지며, 각각의 상기 분기형 오일통로가 하나의 오일통로로 수렴되는 하우징;

   상기 하우징의 내부에서 슬라이딩 가능하게 배치되어 있으며, 슬라이딩에 의해 상기 분기형 오일통로와 유체적으로 연통할 수 있는 크기가 다른 2개 이상의 오일홀이 원주면에 형성되어 있는 일측이 폐쇄된 슬라이딩관; 및

   상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측과 상기 폐쇄된 일측의 연장선상의 다른 부위 사이에 배치되어 있는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측에 대향하는 상기 탄성부재의 일단이 실린더블록 RR측의 고정 부위에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측에 가까운 오일홀이 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측으로부터 먼 거리에 있는 오일홀보다 더 큰 것을 특징으로 하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조.
4. 제 1항에 있어서, 오일압, RPM 또는 이 둘 모두를 감지하여 상기 슬라이딩관 의 폐쇄된 일측에 대향하는 상기 탄성부재의 일단의 이동량을 제어하기 위한 ECU 로직 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조.
5. 제 4항에 있어서, 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측으로부터 먼 거리에 있는 오일홀이 상기 슬라이딩관의 폐쇄된 일측에 가까운 오일홀보다 큰 것을 특징으로 하는 오일압에 따른 가변 유량 조절 피스톤 오일젯 구조.

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