KR20170056624A - 엔진 제동용 로커 암 조립체 - Google Patents

엔진 제동용 로커 암 조립체 Download PDF

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마조 세쿠르
마르코 알레산드리아
니콜라 안드리사니
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이턴 에스알엘
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Abstract

연소 엔진 모드와 엔진 제동 모드에서 작동 가능한 배기 밸브 로커 암 조립체는, 로커 샤프트와 로커 암을 구비할 수 있다. 로커 샤프트는, 가압 오일 공급 도관을 형성할 수 있다. 로커 암은, 로커 샤프트를 수납하고, 로커 샤프트 둘레를 회전하도록 구성된다. 로커 암 내부에는 오일 공급 통로가 형성될 수 있다. 밸브 브릿지는, 제1배기 밸브와 제2배기 밸브를 결합할 수 있다. 유압식 밸브간극 조정기 조립체는, 제1플런저 바디와 제2플런저 바디를 구비할 수 있고, 제1플런저 바디는, 밸브 브릿지와 결합할 수 있다.

Description

엔진 제동용 로커 암 조립체{ROCKER ARM ASSEMBLY FOR ENGINE BRAKING}
본 발명은, 일반적으로, 밸브 트레인 조립체에 사용하기 위한 로커 암 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 압축 브레이크 기능을 제공하는 로커 암 조립체에 관한 것이다.
압축 엔진 브레이크들은, 대형 또는 중형 듀티 디젤 엔진에서 동력이 투입되는 상대적으로 큰 차량, 예를 들면, 트럭들의 휠 브레이크들에 부가해서, 보조 브레이크들로서 사용될 수 있다. 압축 엔진 제동 시스템은, 작동될 때, 그 실린더 내의 피스톤이 그 압축 행정의 상사점 근처에 있을 때, 엔진 실린더의 배기 밸브의 추가적인 개구를 제공하도록 배치되므로, 압축 공기가 배기 밸브를 통해 배출될 수 있다. 이는, 엔진이 전력 소비 공기 압축기로서 기능하게 하는데, 이는 차량을 느리게 한다.
압축 엔진 브레이크에서 사용된 전형적인 밸브 트레인 조립체에 있어서, 배기 밸브는, 밸브 브릿지에 의해 배기 밸브를 결합하는 로커 암으로 작동된다. 로커 암은, 회전 캠 샤프트상의 캠에 따라 요동(Rock)하고, 밸브 브릿지 상에서 아래로 눌리는데, 이 밸브 브릿지는 배기 밸브를 아래로 눌러 이를 개방한다. 또한, 유압식 밸브간극 조정기는, 밸브 트레인 조립체에서의 부품들간에 생기는 어떠한 밸브간극(lash)이나 틈을 제거하기 위해 밸브 트레인 조립체에 구비될 수도 있다.
여기서 제공된 배경 설명은, 일반적으로 발명의 전후 사정을 제시하기 위한 것이다. 본 배경 섹션에서 설명된 범위까지 발명자들의 저작물뿐만 아니라, 출원시에 종래기술로서 자격을 취득하지 못할 수도 있는 설명의 측면들도, 본 발명에 대한 종래기술로서 명확하게도 묵시적으로도 인정되지 않는다.
연소 엔진 모드와 엔진 제동 모드에서 작동 가능한 배기 밸브 로커 암 조립체는, 로커 샤프트와 로커 암을 구비할 수 있다. 로커 샤프트는, 가압 오일 공급 도관을 형성할 수 있다. 로커 암은, 로커 샤프트를 수납하고, 로커 샤프트 둘레를 회전하도록 구성된다. 로커 암 내부에는 오일 공급 통로가 형성될 수 있다. 밸브 브릿지는, 제1배기 밸브와 제2배기 밸브를 결합할 수 있다. 유압식 밸브간극 조정기 조립체는, 제1위치와 제2위치 사이에서 제1플런저 바디를 이동시킬 수 있는 로커 암상에 배치될 수 있다. 그 제1위치에서, 제1플런저 바디는, 밸브 브릿지와 연동 결합을 위해 견고하게 연장되어 있다. 어큐뮬레이터 조립체는 로커 암 내에 배치될 수 있고, 폐쇄 및 개방 위치 사이에서 어큐뮬레이터 피스톤 하우징 내에서 병진 운동하는 어큐뮬레이터 피스톤을 포함한다. 어큐뮬레이터 조립체는 제1플런저 바디가 제1피스톤을 향해 이동할 때, 소정 양의 오일을 저장하도록 구성된다. 엔진 제동 모드에서, 가입된 오일은 가압된 오일 공급 도관을 통해, 로커 암 오일 공급 통로를 통해, 액추에이터에 대해서 연통한다. 제1플런저는, 제1배기 밸브를 소정 거리로 개방하는 한편 제2밸브를 폐쇄로 유지하는 제1각도로의 로커 암의 회전 동안, 제1위치를 점유하여 밸브 브릿지 상에 작용한다.
다른 특징에 의하면, 어큐뮬레이터 조립체는 어큐뮬레이터 피스톤을 폐쇄 위치를 향해 바이어스하는 어큐뮬레이터 스프링을 더 구비한다. 폐쇄 위치에서 오일은 에큐뮬레이터 피스톤 하우징에 진입하는 것이 금지된다. 어큐뮬레이터 조립체에는 피스톤 하우징과 유체가 연결되게 하는 로커 암 내에 형성된 배출 홀을 더 형성될 수 있다. 오일은 소정 양 병진 운동하는 어큐뮬레이터 피스톤에 따라 배출 홀을 통해서 피스톤 하우징으로부터 배출된다.
다른 특징에 의하면, 배기 밸브 로커 암 조립체는, 오일 배출 회로를 더 구비할 수 있다. 오일 배출 회로는, 니들의 디스크부 아래에서 선택적으로 오일을 감압하도록 구성될 수 있다. 스피곳(spigot)은 로커 암 상에 배치될 수 있다. 엔진 제동 모드에서, 소정의 거리의 제1밸브의 개방 후에, 로커 암의 추가의 회전은, 스피곳이, 밸브 브릿지를 이동시키고 제2밸브를 개방하는 한편 제1밸브를 더 개방하게 한다.
추가의 특징에 의하면, 오일 배출 회로는, 전체적으로, 로커 암에 형성된 제1연결 통로 및 출구 통로와, 스피곳에 형성된 관통 채널에 의해 형성될 수 있다. 제1연결 통로는, 디스크부를 수납하는 로커 암에 형성된 구멍(bore)을, 스피곳을 수납하는 스피곳 수납 통로와 연결할 수 있다. 스피곳은, 스피곳 수납 통로를 따라 로커 암에 대해 병진 운동하도록 구성될 수 있다. 로커 암의 소정의 회전은, 제1연결 통로, 관통 채널 및 출구 통로를 정렬하고, 니들의 디스크부 아래로부터 오일을 감압시킬 것이다.
또 다른 특징에 의하면, 유압식 밸브간극 조정기 조립체는, 제1플런저 바디에 의해 적어도 부분적으로 수납되는 제2플런저 바디를 더 구비할 수 있다. 제2플런저 바디는 밸브 시트(seat)를 형성할 수 있다. 체크 밸브는 로커 암 상에 배치될 수 있고, 유압식 밸브간극 조정기 내에서 압력을 선택적으로 배출하는 액추에이터를 갖는다. 액추에이터는 길이방향 핀부(pin portion)와 디스크부를 갖는 니들을 더 구비할 수 있다. 체크 밸브는 제1플런저 바디와 제2플런저 바디 사이에 배치될 수 있다. 체크 밸브는 제2플런저 바디 상에서 밸브 시트에 대하여 선택적으로 안착되는 체크 볼을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 예에 따른 연소 엔진 모드와 엔진 제동 모드에서 작동 가능한 배기 밸브 로커 암 조립체는, 가압 오일 공급 도관을 형성하는 로커 샤프트를 구비한다. 로커 암은, 로커 샤프트를 수납할 수 있고, 로커 샤프트 둘레를 회전하도록 구성될 수 있다. 로커 암 내부에는, 오일 공급 통로가 형성될 수 있다. 밸브 브릿지는, 제1배기 밸브와 제2배기 밸브를 결합할 수 있다. 밸브 브릿지는, 로커 암의 회전에 따라 선형 방향으로 병진 운동할 수 있다. 제1플런저 바디는 제1위치와 제2위치 사이에서 이동 가능하게 될 수 있다. 제1위치에서, 제1플런저 바디는, 밸브 브릿지와 연동 결합을 위해 견고하게 연장한다. 체크 밸브는, 로커 암 상에 배치되고, 제1플런저 바디에 작용하는 압력을 선택적으로 배출하는 액추에이터를 가질 수 있다. 오일 배출 회로는, 액추에이터의 디스크부 아래에서 오일을 선택적으로 감압시키도록 구성될 수 있다. 엔진 제동 모드에서, 로커 암은, (i) 가압 오일이 가압 오일 공급 도관을 통과하고, 로커 암 오일 공급 통로를 통과하여 액추에이터에 대해 연통되는 소정의 제1각도로 회전하도록 구성된다. 제1플런저는 제1위치를 점유하고 밸브 브릿지에 작용하여, 제1밸브를 소정 거리 개방하는 한편 제2밸브를 폐쇄로 유지한다. 로커 암은, 계속해서, (ii) 오일 배출 회로가 액추에이터의 디스크부 아래로부터 오일 압력을 배출을 개방하는 소정의 제2각도를 회전시키고, (iii) 로커 암 오일 공급 통로가 가압 오일 회로와 분리되는 소정의 제3각도를 회전시킨다.
어큐뮬레이터 조립체는 로커 암 내에 배치되고, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 어큐뮬레이터 피스톤 하우징 내에서 병진 운동하는 어큐뮬레이터 피스톤을 포함할 수 있다. 어큐뮬레이터 조립체는, 제1플런저 바디가 제1위치를 향해 이동할 때 소정 양의 오일을 저장하도록 구성된다. 스피곳은 로커 암 상에 배치될 수 있다. 엔진 제동 모드에서, 제1밸브를 소정 거리 개방하는 것에 후속해서, 로커 암의 추가의 회전은, 스피곳이 밸브 브릿지를 이동시켜서 제2밸브를 개방시키는 한편 제1밸브를 더 개방하게 한다.
또 다른 특징에 의하면, 오일 배출 회로는, 전체적으로, 로커 암에 형성된 제1연결 통로 및 출구 통로와, 스피곳에 형성된 관통 채널에 의해 형성될 수 있다. 제1연결 통로는, 디스크부를 수납하는 로커 암에 형성된 구멍을, 스피곳을 수납하는 스피곳 수납 통로와 연결할 수 있다. 스피곳은, 스피곳 수납 통로를 따라 로커 암에 대해 병진 운동하도록 구성될 수 있다. 로커 암의 소정의 회전은, 제1연결 통로, 관통 채널 및 출구 통로를 정렬하고, 니들의 디스크부 아래로부터 오일을 감압시킨다. 유압식 밸브간극 조정기 조립체는, 제1플런저 바디에 의해 적어도 부분적으로 수납되는 제2플런저 바디를 더 구비할 수 있다. 제2플런저 바디는 밸브 시트를 형성할 수 있다. 체크 밸브는 제1플런저 바디와 제2플런저 바디 사이에 배치될 수 있다. 체크 밸브는 제2플런저 바디 상에서 밸브 시트에 대하여 선택적으로 안착되는 체크 볼을 더 구비할 수 있다. 스피곳은, 브릿지부를 이동시키기 전에 스피곳 수납통로를 따라 미끄러질 수 있게 병진 운동하도록 구성될 수 있다.
본 발명은, 상세한 설명과 첨부 도면으로부터 보다 완전히 이해될 것이다:
도 1은 압축 엔진 제동에 사용하기 위한 배기 밸브 로커 암 조립체를 구비하는 로커 암 조립체를 내장하는 부분 밸브 트레인 조립체의 사시도이고, 본 발명의 일례에 따라 구성되고,
도 2는 도 1의 밸브 트레인 조립체의 배기 밸브 로커 암 조립체의 분해도이며,
도 3은 도 1의 밸브 트레인 조립체의 배기 밸브 로커 암 조립체의 개략도이고, 디폴트 연소 모드로 도시되고,
도 4는 도 3의 배기 밸브 로커 암 조립체의 개략도이고, 엔진 제동 모드로 도시되고,
도 4a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체를 위한 캠도(cam degree) 대 밸브 리프트(valve lift)의 도면이고, 기초원 상의 도 4의 위치를 식별하는 도면이고,
도 5는 도 4의 배기 밸브 로커 암 조립체의 개략도이고, 반시계 방향으로 로커 암이 초기 회전하고 제1배기 밸브가 열리기 시작하는 엔진 제동 모드로 도시되어 있고,
도 5a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 로스트 모션(lost motion) 샤프트가 로스트 모션의 2mm에 있는 도 5의 위치를 식별하는 도면이고,
도 6은 도 5의 배기 밸브 로커 암 조립체의 개략도이고, 반시계 방향으로 로커 암이 한층 더 회전하고 제1배기 밸브가 한층 더 열리는 엔진 제동 모드로 도시되어 있고,
도 6a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 로스트 모션 샤프트가 바닥에 닿을 때 도 6의 위치를 식별하는 도면이고,
도 7은 도 6의 배기 밸브 로커 암 조립체의 개략도이고, 반시계 방향으로 로커 암이 한층 더 회전하는 엔진 제동 모드로 도시되어 있고, 제1및 제2배기 밸브 양쪽이 개방된 상태로 도시되어 있으며,
도 7a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 브릿지가 수평 위치에 있는 도 7의 위치를 식별하는 도면이고,
도 8은 도 7의 배기 밸브 로커 암 조립체의 개략도이고, 로커 암이 반시계 방향으로 한층 더 회전하고 양쪽의 배기 밸브가 완전히 개방된 엔진 제동 모드로 도시된 도면이고,
도 8a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 밸브들이 완전히 올려진 도 8의 위치를 식별하는 도면이고,
도 9는 도 8의 배기 밸브 로커 암 조립체의 개략도이고, 초기 밸브 폐쇄 동안 도시된 도면이고,
도 9a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 초기 밸브 폐쇄 동안 도 9의 위치를 식별하는 도면이고,
도 10은 도 9의 배기 밸브 로커 암 조립체의 개략도이고, 추가 밸브 폐쇄 동안 도시된 도면이고,
도 10a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 추가 밸브 폐쇄 동안 도 10의 위치를 식별하는 도면이고,
도 11은 도 1의 로커 암 조립체의 로커 샤프트의 사시도이고,
도 12는 배기 밸브 로커 암 조립체의 오일 배출 회로의 가상 사시도이고,
도 13은 도 12의 선 13-13을 따라 자른 배기 밸브 로커 암 조립체의 단면도이고,
도 14는 배기 밸브 로커 암 조립체의 개략도이고, 어큐뮬레이터 조립체를 통한 단면을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일례에 따라 구성된 부분 밸브 트레인 조립체가, 도시되고, 참조부호 10으로 개략적으로 식별된다. 부분 밸브 트레인 조립체(10)는, 엔진 제동을 이용하고, 6실린더 엔진의 3실린더 뱅크부에 사용하도록 구성되게 도시되어 있다. 그러나, 본 발명이 이렇게 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 이에 관해서, 본 발명은, 엔진 제동을 이용하는 어떠한 밸브 트레인 조립체에서 사용되어도 된다.
상기 부분 밸브 트레인 조립체(10)는, 일련의 흡기 밸브 로커 암 조립체(28)와 일련의 배기 밸브 로커 암 조립체(30)를 갖는 로커 암 조립체(20)를 지지하는 로커 조립체 하우징(12)을 구비할 수 있다. 로커 샤프트(34)는 로커 하우징(30)에 의해 수납된다. 여기서 상세히 설명하는 것처럼, 로커 샤프트(34)는, 로커 암 조립체(20), 보다 구체적으로는 배기 밸브 로커 암 조립체들(30)과 연동하여, 오일을 엔진 제동시에 배기 밸브 로커 암 조립체들(30)에 전달한다.
이하, 도 2 및 도 3을 한층 더 참조하여, 배기 밸브 로커 암 조립체(30)를 한층 더 설명하겠다. 배기 밸브 로커 암 조립체(30)는, 개략적으로 로커 암(40), 밸브 브릿지(42), 어큐뮬레이터 조립체(43), 스피곳 조립체(44) 및 캡슐 또는 유압식 밸브간극 조정기(HLA: hydraulic lash adjuster) 조립체(46)를 구비할 수 있다. 밸브 브릿지(42)는 (미도시된) 엔진의 실린더와 연관된 제1배기 밸브(50) 및 제2배기 밸브(52)(도 3)를 결합한다. 제1배기 밸브(50) 및 제2배기 밸브(52)는 엔진의 실린더와 연관된다. 제1배기 밸브(50) 및 제2배기 밸브(52)는 밸브 브릿지(42)와 협동하여 이에 의해 이동한다. 특정 예에서, 밸브 브릿지(42)는 내부에 배치된 이동 가능 부재(48)를 포함한다. 밸브 브릿지(42)는 로커 암(40)의 회전에 따라 선형 방향으로 이동하도록 구성된다. 더 설명하면, 밸브 브릿지는 도 3에 나타낸 바와 같이 일반적으로 수직으로 이동하도록 구성된다. 다른 구성이 고려될 수도 있다. 예를 들어, 대응하는 코끼리 발 또는 E-푸트가 하나 또는 모든 배기 밸브(50, 52)와 연관될 수 있다. 푸시로드(54)(도 3)는 (미도시된) 캠 샤프트의 리프트 프로파일에 근거하여 상향 및 하향 이동한다. 푸시로드(54)의 상향 이동은, 로커 암(40)에 고정된 암(56)을 밀고, 차례로 로커 암(40)이 로커 샤프트(34) 둘레를 반시계 방향으로 회전하게 한다.
상기 HLA 조립체(46)는, 제1플런저 바디(62)와 제2플런저 바디(64)로 이루어진 플런저 조립체(60)를 구비할 수 있다. 제2플런저 바디(64)는, 제1플런저 바디(62)에 의해 부분적으로 수납될 수 있다. 플런저 조립체(60)는, 로커 암(40)에 형성된 제1구멍(66)에 의해 수납된다. 제1플런저 바디(64)는, 밸브 브릿지(42)에 대항해서 작용하는 제1소켓(72)에 수납되는 제1스피곳(70)을 형성하는 제1폐쇄 단부(68)를 가질 수 있다. 제2플런저 바디(64)는 밸브 시트(76)를 형성하는 개구를 갖는다(도 4). 체크 볼 조립체(80)는, 제1플런저 바디(62)와 제2플런저 바디(64) 사이에 위치 결정될 수 있다. 체크 볼 조립체(80)는, 제1바이어싱 부재(82), 케이지(84), 제2바이어싱 부재(86) 및 체크 볼(90)을 구비할 수 있다. 스냅 링(92)은, 로커 암(40)의 제1구멍(66)에 설치된 방사상 홈에 포개 넣어진다. 스냅 링(92)은 제1플런저 바디(62)를 제1구멍(66)에 보유한다.
액추에이터 또는 니들(100)은, 로커 암(40)의 제2구멍(104)에 수납된다. 니들(100)은 HLA 조립체(46)에서 압력을 선택적으로 방출하는 액추에이터로서 작용한다. 니들(100)은, 길이방향 핀(pin)부(110)와 상부 디스크부(112)를 구비한다. 캡(116)은, 제1구멍(136) 및 제2구멍(104)을 덮기 위해 복수의 패스너(fastener)(118)로 로커 암(40)에 고정되고, 내부에 바이어싱 부재(120)를 붙잡는다. 바이어싱 부재(120)는, 캡(116)과, 니들(100)의 상부 디스크부(112)와의 사이에서 작용한다. 도시된 예에서, 바이어싱 부재(120)는 니들(100)을 도 3에 도시된 것처럼 하향으로 바이어싱 한다.
스피곳 조립체(44)를 보다 상세히 설명한다. 스피곳 조립체(44)는, 일반적으로 제2소켓(132)에 의해 수납되는 말단부와, 로커 암(40)에 형성된 제3 구멍(136)으로 연장하는 선단 단부를 갖는, 로스트 모션 샤프트 또는 제2스피곳(130)을 구비할 수 있다. 칼라(collar)(138)는, 제2스피곳(130)의 중간부로부터 연장될 수 있다. 제2스피곳(130)은, 로커 암(40)을 통해 형성된 제3 구멍을 통과하여 연장될 수 있다. 캡(116)은 내부에 바이어싱 부재(144)를 붙잡는다. 바이어싱 부재(144)는, 캡(116)과, 제2스피곳(130)의 선단 단부에 고정된 스냅 링(148)과의 사이에서 작용한다. 설명하는 것처럼, 제2스피곳(130)은, 로커 암(40)과 접한 상태로 있고, 제3 구멍(136) 내에서 자체 축을 따라 병진 운동 가능하게 된다.
이제, 도 4 및 도 11-13을 참조하여, 이하 로커 암 조립체(20)의 오일 회로(150)를 설명한다. 로커 샤프트(34)는, 중앙 가압 오일 공급 도관(152), 벤트 오일 통로 또는 도관(154), 윤활 도관(156) 및 밸브간극 조정기 오일 도관(180)을 형성할 수 있다. 벤트 오일 도관(154)은 로커 샤프트(34)의 축과 대략적으로 평행하고 벤트 오일 도관(154)을 횡단하게 연장하는 벤트 로브(lobe)(157)를 가질 수 있다. 연결 통로(158)(도 12)는, 로커 암(40)에 형성된 오일 공급 통로(160)로 중앙 가압 오일 공급 도관(152)에 연결될 수 있다. 밸브간극 조정기 오일 도관(180)은, 오일을 HLA 조립체(46)에 공급하는데 사용될 수 있다.
이하, 도 4-도 9로 되돌아가서, 배기 밸브 로커 암 조립체(30)에 설치된 오일 배출 회로(210)에 대해서 설명한다. 오일 배출 회로(210)는, 전체적으로, 제1연결 통로(220), 제2연결 통로(222), 출구 통로(224) 및 관통 채널(230)로 형성된다. 제1연결 통로(220), 제2연결 통로(222) 및 출구 통로(224)는 로커 암(40)에 형성된다. 관통 채널(230)은 제2스피곳(130)을 통과하게 형성된다. 일반적으로, 제1연결 통로(220)와 제2연결 통로(222)는, 니들(100)의 상부 디스크부(112)를 수납하는 로커 암(40)의 제2구멍(104)을 제2스피곳(130)을 수납하는 로커 암(40)의 제3 구멍(136)에 연결시킨다. 제2스피곳(130)이 제3 구멍(136)에서 상향 이동할 때, 관통 채널(230)은, 제2연결 통로(222)와 출구 통로(224)와 정렬되어(도 6 참조) 오일을 상부 디스크부(112) 아래로부터 감압하여 결국 출구 통로(224)로부터 유출시킬 수 있다.
여기서 설명된 것처럼, 가압 오일 공급 도관(152), 연결 통로(158) 및 오일 공급 통로(160)가 연동하여, 가압 오일을 제2구멍(104)에 공급하여 니들(100)의 상부 디스크부(112)를 위쪽으로 가압한다. 로커 암(40)이 로커 샤프트(34) 둘레를 회전함으로써, 벤트 로브(157)가 오일 공급 통로(160)와 정렬되어 오일이 벤트 오일 도관(154)을 통해 제2구멍(104)으로부터 떨어져 배출되게 한다. 여기서 설명된 것처럼, 오일은 또한 오일 배출 회로(210)를 통해 빼내진다. 제2구멍(104)에서 압력이 저하하면, 제2스프링(120)은, 길이방향 핀(110)이 볼(90)에 대항해서 작용하여 그 볼을 밸브 시트(76)로부터 떨어지게 이동하도록, 니들(100)을 하향 가압한다. 여기서 알려진 것처럼, 배기 밸브 로커 암 조립체(30)는, 엔진 제동이 풀린 상태의 디폴트 연소 엔진 모드(도 3)와 엔진 제동 모드(도 4-도 6)에서 작동할 수 있다. 배기 밸브 로커 암 조립체(30)가 디폴트 연소 엔진 모드에서 작동중일 때(도 3), 오일 제어 밸브(152)는 폐쇄된다(작동되지 않는다). 이 때문에, 로커 암(40)에 형성된 오일 공급 통로(160)의 압력 레벨은 낮은 압력 레벨이 된다. 그 밖의 압력들이 사용되어도 된다. 압력이 낮음에 따라, 바이어싱 부재(120)는, 하향 방향으로 니들(100)을 가압하여 길이방향 핀부(110)가 볼(90)을 밸브 시트(76)로부터 떨어지게 가압하게 한다. 따라서, 체크 볼 조립체(80)가 개방되어 HLA 조립체(46)가 "유연"해지고 밸브 브릿지(42)상의 하향력에 영향을 미치지 않게 된다. 디폴트 연소 엔진 모드(도 3)에서, 반시계 방향의 로커 암(40)의 회전은 계속되어, 제2스피곳(130) 상의 칼라(138)가 로커 암(40)에 결합 되게 한다. 계속된 로커 암(40)의 회전에 의해, 제1밸브(50)와 제2밸브(52) 양쪽은 함께 개방된다.
이제, 도 4를 구체적으로 참조하여, 엔진 제동 모드에서 배기 밸브 로커 암 조립체(30)의 회전에 대해서 설명한다. 제동 모드에서, 오일 압력은 오일 공급 통로(160)에서 증가되어 니들(100)을 바이어싱 부재(120)의 바이어싱에 대해서 상향 이동시킨다. 그 결과, 길이방향 핀부(110)는, 체크 볼(90)로부터 떨어져 이동한다. HLA 조립체(46)는, 제1플런저 바디(62)가 밸브 브릿지(42)를 향해 견고하게 연장되면서 비복귀 밸브로서 작용한다. 특히, 도 4에서, 오일 배출 회로(210)는, 제2스피곳(130)의 관통 채널(230)이 제2연결 통로(222) 및 출구 통로(224)와 정렬되어 있지 않기 때문에 차단된다. 도 4a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 기초원상에서 도 4의 위치를 식별하는 도면이다.
이제, 도 5로 되돌아가서, 로커 암(40)은, 로커 샤프트(34) 둘레를 한층 더 반시계 방향으로 회전하였다. 도시된 예에서는, 로커 암(40)이 2.72도 회전하였다. HLA 조립체(46)가 단단하기 때문에, 제1스피곳(70)은, 제1소켓(72)을 밸브 브릿지(42)에 대해 가압하여 제1밸브(50)가 제1밸브 시트(170)를 떠나게 한다. 본 예에서, 제1밸브(50)는, 2.85mm 거리 제1밸브 시트(170)를 떠난다. 그 밖의 거리(그리고, 로커 암(40)의 회전 정도)가 고려된다는 것을 알 것이다. 특히, 제2밸브(52)는 제2밸브 시트(172)에 대해 폐쇄를 유지한다. 로커 암(40)을 향해 이동하는 동안, 제2스피곳(130) 상의 칼라(138)는, 로커 암(40)에 아직 도달되어 있지 않았다.
도 5에서, 제2스피곳(130)은, 로스트 모션의 약 2mm 움직였고, 로커 암(40)과 (제2소켓(132)을 통해) 접촉하고 있다. 특히, 제2스피곳(130)의 관통 채널(230)은, 제1연결 통로(220) 및 제2연결 통로(222)와 출구 통로(224)를 연통하기 시작한다. 이 위치로부터 위로, 니들(100)의 상부 디스크부(112) 아래로부터의 오일이, 오일 배출 회로(210)로부터 유출되고 있다. 그렇지만, 도 5에서, 길이방향 핀부(110)는, 바이어싱 부재(120)의 힘이 HLA 조립체(46) 내부에서 발생된 힘보다 낮기 때문에 아래로 눌릴 수 없어 체크 볼 조립체(80)가 폐쇄된 것이 유지될 수 있다. 오일 공급 통로(160)는, 연결 통로(158))와 연통한 채로 있다. 도 5a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 로스트 모션 샤프트가 로스트 모션의 2mm에 있는 도 5의 위치를 식별하는 도면이다.
이제, 도 6을 참조하면, 로커 암(40)이, 로커 샤프트(34) 둘레를 한층 더 반시계 방향으로 회전하였다. 도시된 예에서, 로커 암(40)은 4.41도 회전하였다. 또, HLA 조립체(46)는 고정된 상태이고, 제1스피곳(70)은 밸브 브릿지(42)에 대해 제1소켓(72)을 계속 가압하여 제1밸브(50)가 제1밸브 시트(170)를 한층 더 떠나게 한다. 본 예에서, 제1밸브(50)는 제1밸브 시트(170)를 4.09mm 거리 떠난다. 그 밖의 거리(및 로커 암(40)의 회전도)가 고려된다는 것을 알 것이다. 이 시점에서, 칼라(138)는, 로커 암(40)과 접촉하고 있고(로스트 모션이 바닥에 닿고 있고), 제1밸브(50)와 제2밸브(52) 양쪽은 동시에 개방될 것이다. 관통 채널(230)은 제1및 제2연결 통로(220, 222) 및 출구 통로(230)와 완전히 정렬되어 니들(100)의 상부 디스크부(112) 아래로부터 오일이 오일 배출 회로(210)를 통해 감압하게 한다. 그렇지만, 도 6에서, 길이방향 핀부(110)는, 바이어싱 부재(120)의 힘이 HLA 조립체(46) 내부에서 발생된 힘보다 낮기 때문에 아래로 눌려질 수 없어, 체크 볼 조립체(80)가 폐쇄되는 것이 유지된다. 오일 공급 통로(160)는 연결 통로(158)와 연통한 상태에 있다. 도 6a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 로스트 모션 샤프트가 바닥에 닿았을 때 도 6의 위치를 식별하는 도면이다.
이제, 도 7로 바꿔서, 로커 암(40)은, 로커 샤프트(34) 둘레를 한층 더 반시계 방향으로 회전하였다. 도시된 예에서, 로커 암(40)은, 8.82도 회전하였고, 브릿지(42)는 수평 위치에 있다. 다시, HLA 조립체(46)는 고정된 상태로 있다. 개의치 않고, 제2스피곳(130)은, 브릿지(42)를 하향 가압하여 제1밸브(50)와 제2밸브(52)가 그들 각각의 밸브 시트(170, 172)를 벗어나 열린다. 본 예에서, 제1밸브(50)와 제2밸브(52)는, 동일한 리프트를 갖고, 그들의 밸브 시트(170, 172)를 9.1mm 거리 떠나 있다. 그 밖의 거리(및 로커 암(40)의 회전도)가 고려된다는 것을 알 것이다. 체크 볼 조립체(80)가 개방 위치로 이동되기(체크 볼(90)이 밸브 시트를 떠났기)에 따라, 밸브(50, 52)로부터의 힘이 제2소켓(132)에 완전히 가해지고, HLA 조립체(46)는 더 이상 하중을 받지 않는다. 오일 공급 통로(160)는 연결 통로(158)와 더 이상 연통하지 않고 있으므로, 니들(100)의 상부 디스크부(112) 아래로부터의 오일은 유출되어서 니들(100)이 하향 이동하게 한다. 이 시점에서, 바이어싱 부재(120)의 힘은 체크 볼(90)을 개방하는데 충분하다. 도 7a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고 브릿지가 수평 위치에 있는 도 7의 위치를 식별하는 도면이다.
이제, 도 8을 참조하면, 로커 암(40)은, 로커 샤프트(34) 둘레를 한층 더 반시계 방향으로 회전하였다. 도시된 예에서, 로커 암(40)은, 12.9도 회전하였다. 이 시점에서, 로커 암(40)은 12.9도 회전하였고, 제1밸브(50)와 제2밸브(52)는, 그들의 밸브 시트(170, 172)로부터 벗어나 최대 리프트에 있다. 도시된 예에서, 제1밸브(50)와 제2밸브(52)는, 그들의 각각의 밸브 시트(170, 172)로부터 15.2mm 벗어나 변위되어 있다. 도시된 것처럼, 로커 암(40)에서의 오일 공급 통로(160)는, 중앙 가압 오일 공급 도관(152)의 연결 통로(158)와 완전히 단절되어 있고, 지금은 벤트 로브(157)에 의해 벤트 오일 도관(154)에 연결되어 있다. 이 위치에서, 가압 오일의 공급은 중단되고, 오일 압력은 오일 공급 통로(160)에서 저하할 것이다. 이 때문에, 바이어싱 부재(120)는 니들(100)을 하향 가압하여 길이방향 핀부(110)가 체크 볼(90)을 밸브 시트(76)로부터 벗어나게 눌러, HLA 조립체(46)를 개방하도록 한다. 체크 볼(90)이 개방되면, HLA 조립체(46)는 다시 "유연"해지고, 밸브 폐쇄 동안은 제1밸브(50)에 어떠한 힘도 가해지지 않을 것인데, 그렇지 않으면 그 폐쇄를 방지할 수 있다. 푸시로드(54)가 (미도시된) 캠 상의 기초원과 일치하는 위치를 점유하면, 상기 처리는 연소 모드가 선택될 때까지 계속 반복될 것이다. 도 8a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 밸브들이 완전한 리프트에 있는 도 8의 위치를 식별하는 도면이다.
도 9를 참조하여, 로커 암(40)은, 밸브 폐쇄를 향해 시계방향으로 회전하기 시작한다. 밸브(50, 52)가 폐쇄되는 중일 때, 오일 공급 통로(160)는 더 이상 벤트 오일 도관(154)과 연통하지 않지만, 오일 배출 회로(210)는 개방을 유지하고 니들(100)의 상부 디스크부(112) 아래로부터 오일이 필요에 따라 계속 배출되게 한다. 도 9a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 초기 밸브 폐쇄 동안 도 9의 위치를 식별하는 도면이다.
도 10을 참조해서, 추가의 밸브 폐쇄가 도시된다. 밸브(50, 52)가 그들 각각의 밸브 시트(170, 172)에 더 근접할 때, 오일 공급 통로(160)는 다시 연결 통로(158)와 유체 연통으로 이동할 것이다. 그러나, 이 시점에서, 연결 통로(158)로부터 나오는 가압 오일은, 오일 배출 회로(210)가 여전히 개방되거나 주위와 통하기 때문에 니들(100)을 밀어올릴 수 없을 것이다. 이것은, 체크 볼 조립체(80)가, HLA 조립체(46)가 완전히 배출하는 것을 돕는 연장된 시간 동안, 개방되어 유지되는 것을 보장할 것이다. 도 10a는 본 발명의 배기 밸브 로커 암 조립체의 캠도 대 밸브 리프트의 도면이고, 추가 밸브 폐쇄 동안 도 10의 위치를 식별하는 도면이다.
특히, 도 14를 참조해서, 어큐뮬레이터 조립체(43)가 더 상세히 설명될 것이다. 일반적으로, 어큐 뮬레이터 조립체(43)는 어큐뮬레이터 피스톤(210), 어큐뮬레이터 스프링(212), 어큐뮬레이터 스냅 링(218) 및 어큐뮬레이터 와셔(220)를 포함한다. 어큐뮬레이터 피스톤(210)은 배출 홀(230)이 형성된 피스톤 하우징(226) 내에서 미끄러지게 병진 운동한다. 여기서 이해되는 바와 같이, 피스톤 하우징(226)은 오일 암(40) 상에 추가의 오일 체적을 제공한다. 어큐뮬레이터 피스톤(210)은 정상적으로는 어큐뮬레이터 스프링(212)에 의해 자체의 최대 확장(폐쇄된 위치)으로 밀려진다. HLA 조립체(46)가 붕괴하기 시작할 때, 오일의 소정의 체적은 어큐뮬레이터 피스톤(210)에 대해서 피스톤 하우징(226) 내로 밀려지고, 어큐뮬레이터 피스톤(210)은 개방 위치로 이동한다. 오일의 이 체적은, 플런저 조립체(60)가 확장 행정 동안 오일을 되돌려 흡수할 때까지, 피스톤 하우징(226) 내에 축적 되어 저장된다. 어큐뮬레이터 피스톤(210)은 제한된 양의 오일을 축적하도록 구성된다. 소정 양을 넘어서, 플런저 조립체(60)의 확장된 붕괴 행정에 의해 생성된 소정의 추가의 오일 체적은, 배출 홀(230)을 넘어서 병진 운동할 때까지 어큐뮬레이터 피스톤(210)을 후방(도 3a에서 좌측으로)으로 밀게 될 것이다. 이 추가의 오일은 배출 홀(230)을 통해서 배출된다.
상기 실시예들에 대한 설명은, 도면 및 설명을 위해 제공되었다. 그것은, 본 발명을 완전하게 하거나 제한하려는데 있지 않다. 특별한 실시예의 개개의 구성요소들 또는 특징들은, 구체적으로 도시되거나 설명되지 않은 경우라도, 일반적으로 그 특별한 실시예에 한정되지 않고, 적용 가능한 경우, 상호 교환 가능하며, 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 여러 가지 방식으로 변형되어도 마찬가지일 것이다. 이러한 변형은 본 발명으로부터의 일탈로서 간주되지 않고, 이러한 모든 변형 예는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것이다.

Claims (20)

  1. 연소 엔진 모드와 엔진 제동 모드에서 작동 가능한 배기 밸브 로커 암 조립체로서,
    가압 오일 공급 도관이 형성되는 로커 샤프트와;
    상기 로커 샤프트를 수납하고, 로커 샤프트 둘레를 회전하도록 구성되며, 내부에 형성된 오일 공급 통로를 갖는 로커 암과;
    제1배기 밸브 및 제2배기 밸브 결합하는 밸브 브릿지와;
    제1위치와 제2위치 사이에서 이동가능한 제1플런저 바디를 갖는 로커 암상에 배치되고, 제1위치에서, 제1플런저 바디가, 밸브 브릿지와 연동 결합을 위해 견고하게 연장하는, 유압식 밸브간극 조정기 조립체와;
    로커 암 내에 배치되고, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 어큐뮬레이터 피스톤 하우징 내에서 병진 운동하는 어큐뮬레이터 피스톤을 포함하며, 제1플런저 바디가 제1위치를 향해 이동할 때 소정 양의 오일을 저장하도록 구성된 어큐뮬레이터 조립체를 구비하고;
    상기 엔진 제동 모드에서, 가압 오일이 가압 오일 공급 도관을 통과하고, 로커 암 오일 공급 통로를 통과하며, 액추에이터에 대해 연통되어, 제1배기 밸브를 소정 거리 개방하는 한편 제2배기 밸브가 폐쇄를 유지하는 제1각도까지의 로커 암의 회전 동안, 제1플런저 바디가 제1위치를 점유하고 밸브 브릿지에 작용하도록 하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    어큐뮬레이터 조립체는, 어큐뮬레이터 피스톤을 폐쇄된 위치를 향해 바이어싱하는 어큐뮬레이터 스프링을 더 구비하고, 폐쇄된 위치에서, 오일은 어큐뮬레이터 하우징으로의 진입이 금지되는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    어큐뮬레이터 조립체에는 피스톤 하우징과 유체가 연결되게 하는 로커 암 내에 형성된 배출 홀이 더 형성되고, 오일은 소정 양 병진 운동하는 어큐뮬레이터 피스톤에 따라 배출 홀을 통해서 피스톤 하우징으로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    오일 배출 회로를 더 구비하고, 오일 배출 회로는, 니들의 디스크부 아래에서 선택적으로 오일을 감압하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    로커 암 상에 배치된 스피곳을 더 구비하고, 엔진 제동 모드에서, 소정의 거리의 제1밸브의 개방 후에, 로커 암의 추가의 회전은, 스피곳이, 밸브 브릿지를 이동시키고 제2밸브를 개방하는 한편 제1밸브를 더 개방하게 하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    오일 배출 회로는, 전체적으로, 로커 암에 형성된 제1연결 통로 및 출구 통로와, 스피곳에 형성된 관통 채널에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    제1연결 통로는, 디스크부를 수납하는 로커 암에 형성된 구멍을, 스피곳을 수납하는 스피곳 수납 통로와 연결하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    스피곳은, 스피곳 수납 통로를 따라 로커 암에 대해 병진 운동하도록 구성되고, 로커 암의 소정의 회전은, 제1연결 통로, 관통 채널 및 출구 통로를 정렬하고, 니들의 디스크부 아래로부터 오일을 감압시키는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 유압식 밸브간극 조정기 조립체는, 제1플런저 바디에 의해 적어도 부분적으로 수납되는 제2플런저 바디를 더 구비하고, 제2플런저 바디는 밸브 시트를 형성하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    로커 암 상에 배치되고, 유압식 밸브간극 조정기 내에서 압력을 선택적으로 배출하는 액추에이터를 갖는 체크 밸브를 더 구비하고, 액추에이터는 길이방향 핀부와 디스크부를 갖는 니들을 더 구비며, 체크 밸브는 제1플런저 바디와 제2플런저 바디 사이에 배치되며, 체크 밸브는 제2플런저 바디 상에서 밸브 시트에 대하여 선택적으로 안착되는 체크 볼을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  11. 연소 엔진 모드와 엔진 제동 모드에서 작동 가능한 배기 밸브 로커 암 조립체로서,
    가압 오일 공급 도관이 형성되는 로커 샤프트와;
    상기 로커 샤프트를 수납하고, 로커 샤프트 둘레를 회전하도록 구성되며, 내부에 형성된 오일 공급 통로를 갖는 로커 암과;
    제1배기 밸브 및 제2배기 밸브 결합하고, 로커 암의 회전에 따라 선형 방향으로 병진 운동하는 밸브 브릿지와;
    제1위치와 제2위치 사이에서 이동가능하고, 제1위치에서, 제1플런저 바디가, 밸브 브릿지와 연동 결합을 위해 견고하게 연장하는, 제1플런저와;
    로커 암 상에 배치되고, 제1플런저 바디에 작용하는 압력을 선택적으로 배출하고 종방향 디스크부와 디스크부를 갖는 니들을 포함하는 액추에이터를 갖는, 체크 밸브와;
    액추에이터의 디스크부 아래에서 오일을 선택적으로 감압시키도록 구성된 오일 배출 회로를 구비하고,
    엔진 제동 모드에서, 로커 암은, (i) 가압 오일이 가압 오일 공급 도관을 통과하고, 로커 암 오일 공급 통로를 통과하여 액추에이터에 대해 연통되는 소정의 제1각도로 회전하여, 제1플런저는 제1위치를 점유하고 밸브 브릿지에 작용하여, 제1밸브를 소정 거리 개방하는 한편 제2밸브를 폐쇄로 유지하도록 하고, (ii) 오일 배출 회로가 액추에이터의 디스크부 아래로부터 오일 압력을 배출을 개방하는 소정의 제2각도를 회전하며, (iii) 로커 암 오일 공급 통로가 가압 오일 회로와 분리되는 소정의 제3각도를 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  12. 제11항에 있어서,
    로커 암 내에 배치되고, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 어큐뮬레이터 피스톤 하우징 내에서 병진 운동하는 어큐뮬레이터 피스톤을 포함하며, 제1플런저 바디가 제1위치를 향해 이동할 때 소정 양의 오일을 저장하도록 구성된 어큐뮬레이터 조립체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    어큐뮬레이터 조립체는, 어큐뮬레이터 피스톤을 폐쇄된 위치를 향해 바이어싱하는 어큐뮬레이터 스프링을 더 구비하고, 폐쇄된 위치에서, 오일은 어큐뮬레이터 하우징으로의 진입이 금지되는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  14. 제11항에 있어서,
    로커 암 상에 배치된 스피곳을 더 구비하고, 엔진 제동 모드에서, 소정의 거리의 제1밸브의 개방 후에, 로커 암의 추가의 회전은, 스피곳이, 밸브 브릿지를 이동시키고 제2밸브를 개방하는 한편 제1밸브를 더 개방하게 하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  15. 제14항에 있어서,
    오일 배출 회로는, 전체적으로, 로커 암에 형성된 제1연결 통로 및 출구 통로와, 스피곳에 형성된 관통 채널에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  16. 제15항에 있어서,
    제1연결 통로는, 디스크부를 수납하는 로커 암에 형성된 구멍을, 스피곳을 수납하는 스피곳 수납 통로와 연결하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  17. 제16항에 있어서,
    스피곳은, 스피곳 수납 통로를 따라 로커 암에 대해 병진 운동하도록 구성되고, 로커 암의 소정의 회전은, 제1연결 통로, 관통 채널 및 출구 통로를 정렬하고, 니들의 디스크부 아래로부터 오일을 감압시키는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 유압식 밸브간극 조정기 조립체는, 제1플런저 바디에 의해 적어도 부분적으로 수납되는 제2플런저 바디를 더 구비하고, 제2플런저 바디는 밸브 시트를 형성하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  19. 제17항에 있어서,
    체크 밸브는 제1플런저 바디와 제2플런저 바디 사이에 배치되고, 체크 밸브는 제2플런저 바디 상에서 밸브 시트에 대하여 선택적으로 안착되는 체크 볼을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 스피곳은, 브릿지부를 이동시키기 전에 스피곳 수납 통로를 따라 미끄러질 수 있게 병진 운동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배기 밸브 로커 암 조립체.
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