KR20220150579A - 압축 완화형 엔진 브레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축 완화형 엔진 브레이크에 관한 것으로, 로커암 샤프트를 중심으로 회전하는 배기 로커암, 상기 배기 로커암의 제1 엔드에 구비되는 조절 스크류, 상기 조절 스크류로부터 선택적으로 브레이크 오일이 유입되며 그 내측에 브레이크 피스톤 장착부가 형성된 브레이크 모듈, 상기 브레이크 피스톤 장착부에 이동 가능하게 구비되어 상기 브레이크 모듈 내부의 오일 공급에 따라 선택적으로 돌출되는 브레이크 피스톤, 상기 브레이크 모듈 내의 오일을 선택적으로 배출시키는 리셋 부재, 및 상기 브레이크 피스톤과 연결되고 배기 밸브가 장착된 밸브 브릿지를 각각 포함하는 제1 개폐 유닛 및 제2 개폐 유닛, 및 상기 제1 개폐 유닛 및 상기 제2 개폐 유닛 사이에 장착된 샤프트 스프링을 포함하되, 상기 제1 개폐 유닛 및 상기 제2 개폐 유닛 중 적어도 어느 하나의 개폐 유닛의 배기 로커암에는 로커암 돌출부가 형성되고, 상기 샤프트 스프링은 상기 로커암 돌출부를 누르며 상기 제1 개폐 유닛 및 제2 개폐 유닛 사이 거리를 조절한다.

Description

압축 완화형 엔진 브레이크 {COMPRESSION RELEASE TYPE ENGINE BRAKE}

본 발명은 압축 완화형 엔진 브레이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기 로커암을 지지하는 샤프트 스프링을 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관 차량의 제동장치는 유압식 브레이크를 보편적으로 사용하고 있지만, 내리막길 주행이나, 잦은 급정거 시에는 브레이크 패드의 조기 마모를 초래하는 것을 방지하고자 엔진 브레이크를 사용한다.

엔진 브레이크의 일종인 압축 완화형 엔진 브레이크는 엔진의 기본 4행정 중, 압축 행정의 말기 즉, 피스톤의 압축 상사점 근처에서 배기밸브를 일시적으로 개방하여 실린더 내의 압축된 공기를 실린더 밖으로 배출함으로써, 팽창 행정의 펌핑 손실을 유도하여 제동 효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.

일반적인 압축 완화형 엔진 브레이크에는 한 쌍의 배기밸브와 연결된 밸브 브릿지와, 배기 로커암 사이에 브레이크 모듈이 적용된다.

상기 브레이크 모듈은 브레이크 오일이 유입되는 하우징의 내부에 브레이크 피스톤을 구성하여 엔진 브레이크 작동 시, 상기 브레이크 피스톤이 하측으로 이동하여 상기 배기 로커암과 배기 캠의 간극을 제거함으로써, 압축행정 말기에 배기밸브를 강제로 개방시키도록 구성된다.

이러한 브레이크 모듈에 의해 압축행정 말기에 배기밸브가 개방되어 차량에 제동력을 더하게 되나, 상기 엔진 브레이크 오일이 브레이크 모듈에 한번 유입되면, 배출되지 않기 때문에, 상기 브레이크 모듈 내에 형성된 오일압에 의해 배기밸브가 더 개방되는 문제점이 발생된다.

도 13은 일반적인 압축 완화형 엔진 브레이크의 사용 시 나타나는 밸브 리프트 변위량을 나타낸 그래프이다.

즉, 도13에 도시된 바와 같이, 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동시 배기 밸브와 엔진 피스톤과의 접촉(A)이 발생할 가능성이 있다.

한편, 이를 개선하기 위하여 상기 브레이크 모듈의 일측에 리셋 브라켓이 구비된 압축 완화형 엔진 브레이크가 제공되고 있으나, 상기 리셋 브라켓을 상기 리셋 모듈의 외부에 별로도 적용해야 하기 때문에, 전체적이 사이즈가 커지는 단점이 있다.

또한, 일반적인 압축 완화형 엔진 브레이크의 정상적인 작동을 위해서는 스크류와 브레이크 모듈 사이의 밀착력 중요하다.

도14는 일반적인 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동시 밸브 리프트를 나타낸 그래프이다.

도14에 도시된 바와 같이, 스크류와 브레이크 모듈 사이 밀착력이 약화되면 스크류와 브레이크 모듈 사이 유격이 발생하여 엔진 브레이크의 작동이 불량해질 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명은, 배기 로커암을 지지하는 샤프트 스프링을 구비하여 스크류와 브레이크 모듈 사이 밀착력을 강화한 압축 완화형 엔진 브레이크를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은, 배기 로커암을 지지하는 샤프트 스프링이 배기 로커암을 축방향으로 밀어 로커암 스페이서가 필요하지 않은 압축 완화형 엔진 브레이크를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 압축 완화형 엔진 브레이크는 로커암 샤프트를 중심으로 회전하는 배기 로커암, 상기 배기 로커암의 제1 엔드에 구비되는 조절 스크류, 상기 조절 스크류로부터 선택적으로 브레이크 오일이 유입되며 그 내측에 브레이크 피스톤 장착부가 형성된 브레이크 모듈, 상기 브레이크 피스톤 장착부에 이동 가능하게 구비되어 상기 브레이크 모듈 내부의 오일 공급에 따라 선택적으로 돌출되는 브레이크 피스톤, 상기 브레이크 모듈 내의 오일을 선택적으로 배출시키는 리셋 부재, 및 상기 브레이크 피스톤과 연결되고 배기 밸브가 장착된 밸브 브릿지를 각각 포함하는 제1 개폐 유닛 및 제2 개폐 유닛, 및 상기 제1 개폐 유닛 및 상기 제2 개폐 유닛 사이에 장착된 샤프트 스프링을 포함하되, 상기 제1 개폐 유닛 및 상기 제2 개폐 유닛 중 적어도 어느 하나의 개폐 유닛의 배기 로커암에는 로커암 돌출부가 형성되고, 상기 샤프트 스프링은 상기 로커암 돌출부를 누르며 상기 제1 개폐 유닛 및 제2 개폐 유닛 사이 거리를 조절할 수 있다.

상기 샤프트 스프링은 상기 로커암 샤프트에 감긴 코일부, 및 상기 코일부로부터 연장 형성되어 상기 로커암 돌출부를 누르는 연장부를 포함할 수 있다.

상기 로커암 샤프트에는 샤프트 고정 홀이 형성되고, 상기 샤프트 스프링은 상기 샤프트 고정 홀에 삽입되는 고정부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 개폐 유닛 및 제2 개폐 유닛 각각은 상기 로커암 샤프트를 중심으로 회전하는 흡기 로커암을 더 포함하되, 상기 샤프트 스프링은 상기 제1 개폐 유닛의 상기 배기 로커암과 상기 제2 개폐 유닛의 상기 흡기 로커암 사이에 구비될 수 있다.

상기 흡기 로커암은 그 외측으로 돌출 형성된 흡기 로커암 고정 돌기를 더 포함하고, 상기 샤프트 스프링은 상기 흡기 로커암 고정 돌기에 고정되는 고정부를 더 포함할 수 있다.

상기 브레이크 모듈은 상기 조절 스크류로부터 브레이크 오일이 유입되도록 그 상부에 형성된 유입구, 및 상기 브레이크 피스톤 장착부와 연통하도록 그 측부에 형성된 리셋 부재 장착부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 압축 완화형 엔진 브레이크는 실린더 헤드의 상부에 결합된 푸시핀을 더 포함하고, 상기 리셋 부재는 상기 푸시핀에 선택적으로 접촉하여 상기 브레이크 모듈 내의 오일을 선택적으로 배출시킬 수 있다.

상기 리셋 부재 장착부는 상기 브레이크 피스톤 장착부와 제1 배출구를 통해 연결되는 제1 통로, 및 상기 제1 통로와 경사면을 통해 연결되며, 상기 제1 통로 보다 작은 직경을 갖고, 브레이크 오일을 배출하는 제2 배출구와 연결된 제2 통로를 포함할 수 있다.

상기 리셋 부재는 상기 리셋 부재 장착부 내에 이동 가능하게 구비되어 상기 제2 배출구를 개폐시키는 리셋 밸브, 및 상기 리셋 밸브를 탄성 지지하는 리셋 스프링을 포함할 수 있다.

상기 리셋 밸브는 그 상부 외주면 둘레에 내측으로 파인 유로홈이 형성되고, 그 상부가 상기 경사면에 걸려 하측으로 이탈되지 않도록 지지될 수 있다.

상기 브레이크 피스톤은 상기 브레이크 피스톤 장착부에 삽입되고, 상부에 수용홈이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 압축 완화형 엔진 브레이크는 상기 수용홈에 배치되며, 체크 밸브 스프링에 탄성 지지되어 상기 유입구를 개폐하는 체크 밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 압축 완화형 엔진 브레이크는 상기 브레이크 모듈에 배치되어 상기 브레이크 피스톤의 이동 위치를 규제하는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

상기 브레이크 피스톤은 상기 스토퍼에 의해 이동이 제한되도록 상기 브레이크 피스톤에 형성된 상부돌기와 하부돌기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 압축 완화형 엔진 브레이크에 의하면, 배기 로커암을 지지하는 샤프트 스프링을 구비하여 스크류와 브레이크 모듈 사이 밀착력을 강화할 수 있다.

또한, 본 발명은, 배기 로커암을 지지하는 샤프트 스프링이 배기 로커암을 축방향으로 밀어 로커암 스페이서가 필요하지 않다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 정면도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크에 적용될 수 있는 샤프트 스프링을 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 변형 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 사시도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크에 적용될 수 있는 브레이크 모듈의 사시도이다.
도6 내지 도8은 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동을 설명하는 도5의 A-A선을 따른 단면도이다.
도9는 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동을 나타내는 정면도이다.
도10 내지 도11은 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 압력 해소를 나타내는 도5의 A-A선을 따른 단면도이다.
도12는 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크와 일반적인 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동을 비교하는 그래프이다.
도 13은 일반적인 압축 완화형 엔진 브레이크의 사용 시 나타나는 밸브 리프트 변위량을 나타낸 그래프이다.
도14는 일반적인 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동시 밸브 리프트를 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 ...부, ...수단 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 사시도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 정면도이다.

도3은 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크에 적용될 수 있는 샤프트 스프링을 도시한 도면이다.

도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축 완화형 엔진 브레이크(1)는 로커암 샤프트(20)를 중심으로 회전하는 배기 로커암(22), 상기 배기 로커암(22)의 제1 엔드(24)에 구비되는 조절 스크류(28), 브레이크 모듈(50), 상기 브레이크 모듈(50) 내의 오일을 선택적으로 배출시키는 리셋 부재(80), 및 배기 밸브(32)가 장착된 밸브 브릿지(30)를 각각 포함하는 제1 개폐 유닛(17) 및 제2 개폐 유닛(19)을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 압축 완화형 엔진 브레이크(1)는 상기 제1 개폐 유닛(17) 및 상기 제2 개폐 유닛(19) 사이에 장착된 샤프트 스프링(90)을 포함할 수 있다. 상기 제1 개폐 유닛(17) 및 상기 제2 개폐 유닛(19) 중 적어도 어느 하나의 개폐 유닛의 상기 배기 로커암(22)에는 로커암 돌출부(23)가 형성될 수 있고, 상기 샤프트 스프링(90)은 상기 로커암 돌출부(23)를 누르며 상기 제1 개폐 유닛(17) 및 제2 개폐 유닛(19) 사이 거리를 조절할 수 있다.

상기 배기 로커암(22)의 제2 엔드(26)에는 롤러(5)가 장착되며, 캠 샤프트(15) 상에 장착되는 배기 캠(10)과 접촉 또는 미 접촉되도록 구성된다.

그리고 상기 배기 캠(10)을 프로파일 별로 구분하면, 브레이크 캠 로브 구간과 메인 캠 로브 구간으로 구분할 수 있으며, 상기 브레이크 캠 로브 구간과 메인 캠 로브 구간은 캠 샤프트(15) 상에 브레이크 캠 로브(11)와 메인 캠 로브(13)에 의해 형성된다.

상기 메인 캠 로브(13)는 상기 롤러(5)와 접촉하여 배기 행정을 구현하며, 브레이크 캠 로브(11)는 엔진 브레이크 작동 시, 상기 롤러(5)와 접촉하여 상기 배기 밸브(32)를 개방할 수 있다.

엔진 브레이크 작동 전(기본 엔진 행정 시) 상태는 상기 샤프트 스프링(90)에 의해 상기 롤러(5)가 배기 캠(10)의 브레이크 캠 로브(11)와 항상 이격된 상태로 유지되고, 상기 롤러(5)는 배기 행정 시, 상기 배기 캠(10)의 메인 캠 로브(13)에 의해서만 밀려 올라가는 작동을 하게 된다.

즉, 상기 엔진 브레이크를 작동시키기 위한 작동 오일이 공급되지 않으면, 상기 배기 로커암(22)의 상기 제2 엔드(26)에 설치된 상기 롤러(5)와 상기 배기 캠(10) 사이에 간극이 존재하여 상기 배기 캠(10)의 브레이크 캠 로브(11)와 롤러(5)가 접촉되지 않아 엔진 브레이크가 작동하지 않는다.

반면, 상기 엔진 브레이크를 작동시키기 위하여 작동 오일이 공급되면, 상기 브레이크 모듈(50)이 상기 배기 로커암(22)의 제1 엔드(24)를 들어올려 상기 롤러(5)와 배기 캠(10)이 상시 접촉하게 되므로, 압축 행정의 말기에 상기 배기 캠(10)의 브레이크 캠 로브(11)에 의해 배기 로커암(22)이 작동함으로써, 제동 효과를 얻을 수 있게 된다.

도1에서, 이해의 편의를 위해서 상기 제2 개폐 유닛(19)의 일부만 도시되어 있으나, 상기 제2 개폐 유닛(19)은 상기 제1 개폐 유닛(17)과 동일 구성을 포함할 수 있다.

상기 샤프트 스프링(90)은 상기 로커암 샤프트(20)에 감긴 코일부(92), 및 상기 코일부(92)로부터 연장 형성되어 상기 로커암 돌출부(23)를 누르는 연장부(94)를 포함할 수 있다.

상기 로커암 샤프트(20)에는 샤프트 고정 홀(21)이 형성되고, 상기 샤프트 스프링(90)은 상기 샤프트 고정 홀(21)에 삽입되는 고정부(86)를 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 샤프트 스프링(90)의 일단은 상기 샤프트 고정 홀(21)에 고정되고, 그 타단은 상기 로커암 돌출부(23)를 눌러 상기 조절 스크류(28)와 상기 브레이크 모듈(50) 사이의 간격이 일정하도록 유지할 수 있다.

상기 제1 개폐 유닛(17) 및 제2 개폐 유닛(19) 각각은 상기 로커암 샤프트(20)를 중심으로 회전하는 흡기 로커암(40)을 더 포함할 수 있다.

상기 샤프트 스프링(90)은 상기 제1 개폐 유닛(17)의 상기 배기 로커암(22)과 상기 제2 개폐 유닛(19)의 상기 흡기 로커암(40) 사이에 구비될 수 있다.

도4는 본 발명의 변형 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 사시도이다.

도4를 참조하면, 본 발명의 변형 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크는 샤프트 스프링의 연결 구성을 제외하고, 앞서 설명한 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 구성과 동일하므로, 동일 구성에 대하여는 동일 참조번호를 사용하며 반복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 변형 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 흡기 로커암(40)은 그 외측으로 돌출 형성된 흡기 로커암 고정 돌기(42)를 더 포함하고, 샤프트 스프링(91)은 상기 흡기 로커암 고정 돌기(42)에 고정되는 고정부(98)를 더 포함할 수 있다.

도1 내지 도3에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 상기 샤프트 스프링(90)의 일단은 상기 샤프트 고정 홀(21)에 고정되고, 그 타단은 상기 로커암 돌출부(23)를 눌러 상기 조절 스크류(28)와 상기 브레이크 모듈(50) 사이의 간격이 일정하도록 유지할 수 있다.

도4에 도시된 본 발명의 변형 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 상기 샤프트 스프링(91)의 일단은 상기 흡기 로커암 고정 돌기(42)에 고정되며, 그 타단은 상기 로커암 돌출부(23)를 눌러 상기 조절 스크류(28)와 상기 브레이크 모듈(50) 사이의 간격이 일정하도록 유지할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서, 상기 샤프트 스프링(90, 91)의 코일 감김 횟수 조정을 통해 상기 조절 스크류(28)와 상기 브레이크 모듈(50) 사이에서 요구되는 밀착력 조정이 용이할 수 있다.

또한, 상기 샤프트 스프링(90, 91)은 스프링 하중을 이용하여 로커암 스페이서 역할을 대체하며, 상기 로커암 샤프트(20)의 축방향 하중에 대해 강건성 확보할 수 있다. 즉, 상기 제1 개폐 유닛(17)과 상기 제2 개폐 유닛(19) 사이의 간격은 상기 샤프트 스프링(90, 91)의 축방향 미는 힘에 의해 일정하게 유지될 수 있다.

또한, 상기 샤프트 스프링(90, 91)은 그 결합 구조가 단순하며, 및 스프링 고정용 부품을 삭제할 수 있다.

도5는 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크에 적용될 수 있는 브레이크 모듈의 사시도이고, 도6 내지 도8은 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동을 설명하는 도5의 A-A선을 따른 단면도이다.

본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크 및 본 발명의 변형 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크는 상기 샤프트 스프링의 연결 구성을 제외하고 동일 하므로, 이해의 편의를 위하여 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크로 통일하여 설명하기로 한다.

상기 브레이크 모듈(50)은 상기 조절 스크류(28)로부터 선택적으로 브레이크 오일이 유입되며 그 내측에 브레이크 피스톤 장착부(54)가 형성된다.

브레이크 피스톤(60)이 상기 브레이크 피스톤 장착부(54)에 이동 가능하게 구비되어 상기 브레이크 모듈(50) 내부의 오일 공급에 따라 선택적으로 돌출될 수 있다.

상기 밸브 브릿지(30)는 상기 브레이크 피스톤(60)과 연결되어 상기 브레이크 피스톤(60)이 돌출되면, 상기 배기 밸브(32)가 열리게 된다.

상기 브레이크 모듈(50)은 상기 조절 스크류(28)로부터 브레이크 오일이 유입되도록 그 상부에 형성된 유입구(52), 및 상기 브레이크 피스톤 장착부(54)와 연통하도록 그 측부에 형성된 리셋 부재 장착부(70)를 포함할 수 있다.

도1, 도2 및 도5를 참조하면, 상기 브레이크 모듈(50)의 상부에는 안착부(51)가 형성되며, 상기 조절 스크류(28)가 상기 안착부(51)에 안착된다.

본 발명의 실시예에 따른 압축 완화형 엔진 브레이크(1)는 실린더 헤드(S)의 상부에 결합된 푸시핀(110)을 더 포함하고, 상기 리셋 부재(80)는 상기 푸시핀(110)에 선택적으로 접촉하여 상기 브레이크 모듈(50) 내의 오일을 선택적으로 배출시킬 수 있다. 상기 푸시핀(110)은 푸시핀 브라켓(112)을 통해 상기 실린더 헤드(S)에 장착될 수 있다.

상기 리셋 부재 장착부(70)는 상기 브레이크 피스톤 장착부(54)와 제1 배출구(71)를 통해 연결되는 제1 통로(73), 및 상기 제1 통로(73)와 경사면(75)을 통해 연결되며, 상기 제1 통로(73) 보다 작은 직경을 갖고, 브레이크 오일을 배출하는 제2 배출구(72)와 연결된 제2 통로(74)를 포함할 수 있다.

상기 리셋 부재(80)는 상기 리셋 부재 장착부(70) 내에 이동 가능하게 구비되어 상기 제2 배출구(72)를 개폐시키는 리셋 밸브(82), 및 상기 리셋 밸브(82)를 탄성 지지하는 리셋 스프링(84)을 포함할 수 있다.

상기 리셋 밸브(82)는 그 상부 외주면 둘레에 내측으로 파인 유로홈(83)이 형성되고, 그 상부가 상기 경사면(75)에 걸려 하측으로 이탈되지 않도록 지지될 수 있다.

상기 리셋 부재 장착부(70)를 가공한 후, 상기 제1 통로(73)의 상부에 리셋 밸브 캡(86)을 장착하여 차단할 수 있다.

상기 브레이크 피스톤(60)은 상기 브레이크 피스톤 장착부(54)에 삽입되고, 상부에 수용홈(62)이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 압축 완화형 엔진 브레이크(1)는 상기 수용홈(62)에 배치되며, 체크 밸브 스프링(66)에 탄성 지지되어 상기 유입구(52)를 개폐하는 체크 밸브(64)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 압축 완화형 엔진 브레이크(1)는 상기 브레이크 모듈(50)에 배치되어 상기 브레이크 피스톤(60)의 이동 위치를 규제하는 스토퍼(100)를 더 포함할 수 있다.

상기 브레이크 피스톤(60)은 상기 스토퍼(100)에 의해 이동이 제한되도록 상기 브레이크 피스톤(60)에 형성된 상부돌기(102)와 하부돌기(104)를 더 포함할 수 있다.

도9는 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동을 나타내는 정면도이고, 도10 내지 도11은 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 압력 해소를 나타내는 도5의 A-A선을 따른 단면도이다.

이하, 도1 내지 도11을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동을 설명한다.

도6에 도시된 바와 같이, 엔진 브레이크가 작동하지 않는 상태에서는, 상기 조절 스크류(28)를 통해 작동 오일이 공급되지 않아 상기 브레이크 피스톤(60)은 상기 브레이크 피스톤 장착부(54) 내측에 위치한다. 즉, 상기 브레이크 피스톤(60)은 상기 브레이크 피스톤 장착부(54)에서 돌출되지 않기 때문에, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 롤러(5)와 상기 배기 캠(10) 사이에 간극이 존재하여 상기 배기 캠(10)의 브레이크 캠 로브(11)와 롤러(5)가 접촉되지 않아 엔진 브레이크가 작동하지 않는다.

이때, 상기 리셋 밸브(82)는 상기 리셋 스프링(84)의 탄성력에 의해 상기 제1 통로(73)을 차단하고 있다. 즉, 상기 유로홈(83)이 상기 경사면(75)과 밀착하여 상기 제1 통로(73)와 상기 제2 통로(74)가 연결되지 않는다.

도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 엔진 브레이크가 작동하면, 미도시한 오일 공급부로부터 작동 오일이 공급되어 상기 조절 스크류(28)와 연통하는 상기 유입구(52)로 상기 작동 오일이 공급된다. 그러면, 상기 작동 오일의 압력에 의해 상기 체크 밸브(64)가 하부로 이동하고, 상기 작동 오일이 상기 브레이크 모듈(50) 내측의 상기 브레이크 피스톤 장착부(54)로 공급된다.

그러면, 상기 작동 오일에 의해 상기 브레이크 피스톤(54)이 하강하고, 상기 체크 밸브 스프링(66)의 복원력에 의해 상기 상기 체크 밸브(64)가 상기 유입구(52)를 폐쇄하여 상기 브레이크 피스톤 장착부(54)가 폐쇄된다.

즉, 상기 작동 오일에 의해 상기 브레이크 피스톤(62)이 그 하부로 이동하여, 상기 브레이크 모듈(50)의 상대 길이가 커지며, 상기 배기 로커암(22)이 상기 로커암 샤프트(20)를 기준으로 상대 회전(도면의 시계 방향)된다.

이때, 상기 상부 돌기(102)와 상기 스토퍼(100)가 접촉하여 상기 브레이크 피스톤(60)의 돌출량을 제한할 수 있다.

그러면, 도9에 도시된 바와 같이, 상기 배기 로커암(22)의 롤러(5)와 배기 캠(10)이 접촉한다.

그러면, 상기 메인 캠 로브(13)는 상기 롤러(5)와 접촉하여 배기 행정을 구현하며, 상기 브레이크 캠 로브(11)는 압축행정의 말기 즉, 피스톤의 압축 상사점 근처에서 상기 배기 밸브(32)를 일시적으로 개방하여 팽창(expansion) 행정의 펌핑 손실을 유도하며 제동 효과를 얻을 수 있다.

도10 및 도11을 참조하면, 상기 푸시핀(110)이 상기 리셋 밸브(82)와 접촉하여 상기 리셋 밸브(82)를 밀고, 상기 리셋 밸브(82)가 상대적으로 그 상부로 이동하게 된다.

그러면, 상기 유로홈(83)이 상기 경사면(75)과 분리되고, 상기 제1 통로(73)와 상기 제2 통로(74)가 연통하며 상기 브레이크 피스톤 장착부(54)의 작동 오일이 상기 제1 배출구(72), 상기 제1 통로(73), 상기 제2 통로(74) 및 상기 제2 배출구(72)를 통해 배출된다. 그리고, 상기 브레이크 피스톤(60)은 상기 브레이크 피스톤 장착부(54) 내측으로 원위치 하게 된다.

도12는 본 발명의 실시예에 의한 압축 완화형 엔진 브레이크와 일반적인 압축 완화형 엔진 브레이크의 작동을 비교하는 그래프이다.

본 발명의 실시예들에서, 도12에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트 스프링(90, 91)의 코일 감김 횟수 조정을 통해 상기 조절 스크류(28)와 상기 브레이크 모듈(50) 사이에서 요구되는 밀착력 조정이 용이할 수 있다. 따라서, 엔진 등의 큰 설계 변경 없이 상기 샤프트 스프링(90, 91)의 코일 감김 횟수 조정을 통해 상기 조절 스크류(28)와 상기 브레이크 모듈(50) 사이의 갭 발생에 의한 비정상적인 브레이크 작동을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 상기 샤프트 스프링(90, 91)은 상기 로커암 샤프트(20)의 축방향 하중에 대해 강건성 확보할 수 있으며, 이를 통해 상기 제1 개폐 유닛(17)과 상기 제2 개폐 유닛(19) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있다.

또한, 상기 리셋 부재(80)의 구성이 단순하며, 작동 오일의 원활한 해소가 가능하여 브레이크의 작동시 배기 밸브와 엔진 피스톤과의 접촉가능성을 억제하고 엔진 브레이크의 작동 신뢰성을 확보할 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 압축 완화형 엔진 브레이크 5: 롤러
10: 배기 캠 11: 브레이크 캠 로브
13: 메인 캠 로브 15: 캠 샤프트
17: 제1 개폐 유닛 19: 제2 개폐 유닛
20: 로커암 샤프트 21: 샤프트 고정 홀
22: 배기 로커암 23: 로커암 돌출부
24: 제1 엔드 26: 제2 엔드
28: 조절 스크류 30: 밸브 브릿지
32: 배기 밸브 40: 흡기 로커암
42: 흡기 로커암 고정 돌기 50: 브레이크 모듈
51: 안착부 52: 유입구
54: 브레이크 피스톤 장착부 60: 브레이크 피스톤
62: 수용홈 64: 체크 밸브
66: 체크 밸브 스프링 70: 리셋 부재 장착부
71: 제1 배출구 72: 제2 배출구
73: 제1 통로 74: 제2 통로
75: 경사면 80: 리셋 부재
82: 리셋 밸브 83: 유로홈
84: 리셋 스프링 86: 리셋 밸브 캡
90, 91: 샤프트 스프링 92: 코일부
94: 연장부 96, 98: 고정부
100: 스토퍼 102: 상부 돌기
104: 하부 돌기 110: 푸시핀
112: 푸시핀 브라켓

Claims (14)

1. 로커암 샤프트를 중심으로 회전하는 배기 로커암, 상기 배기 로커암의 제1 엔드에 구비되는 조절 스크류, 상기 조절 스크류로부터 선택적으로 브레이크 오일이 유입되며 그 내측에 브레이크 피스톤 장착부가 형성된 브레이크 모듈, 상기 브레이크 피스톤 장착부에 이동 가능하게 구비되어 상기 브레이크 모듈 내부의 오일 공급에 따라 선택적으로 돌출되는 브레이크 피스톤, 상기 브레이크 모듈 내의 오일을 선택적으로 배출시키는 리셋 부재, 및 상기 브레이크 피스톤과 연결되고 배기 밸브가 장착된 밸브 브릿지를 각각 포함하는 제1 개폐 유닛 및 제2 개폐 유닛; 및
   상기 제1 개폐 유닛 및 상기 제2 개폐 유닛 사이에 장착된 샤프트 스프링;
   을 포함하되,
   상기 제1 개폐 유닛 및 상기 제2 개폐 유닛 중 적어도 어느 하나의 개폐 유닛의 배기 로커암에는 로커암 돌출부가 형성되고,
   상기 샤프트 스프링은 상기 로커암 돌출부를 누르며 상기 제1 개폐 유닛 및 제2 개폐 유닛 사이 거리를 조절하는 압축 완화형 엔진 브레이크.
2. 제1항에서,
   상기 샤프트 스프링은
   상기 로커암 샤프트에 감긴 코일부; 및
   상기 코일부로부터 연장 형성되어 상기 로커암 돌출부를 누르는 연장부;
   를 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크.
3. 제2항에서,
   상기 로커암 샤프트에는 샤프트 고정 홀이 형성되고,
   상기 샤프트 스프링은 상기 샤프트 고정 홀에 삽입되는 고정부를 더 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크.
4. 제2항에서,
   상기 제1 개폐 유닛 및 제2 개폐 유닛 각각은
   상기 로커암 샤프트를 중심으로 회전하는 흡기 로커암을 더 포함하되,
   상기 샤프트 스프링은
   상기 제1 개폐 유닛의 상기 배기 로커암과 상기 제2 개폐 유닛의 상기 흡기 로커암 사이에 구비되는 압축 완화형 엔진 브레이크.
5. 제4항에서,
   상기 흡기 로커암은
   그 외측으로 돌출 형성된 흡기 로커암 고정 돌기;
   를 더 포함하고,
   상기 샤프트 스프링은 상기 흡기 로커암 고정 돌기에 고정되는 고정부를 더 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크.
6. 제1항에서,
   상기 브레이크 모듈은
   상기 조절 스크류로부터 브레이크 오일이 유입되도록 그 상부에 형성된 유입구; 및
   상기 브레이크 피스톤 장착부와 연통하도록 그 측부에 형성된 리셋 부재 장착부;
   를 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크.
7. 제6항에서,
   실린더 헤드의 상부에 결합된 푸시핀;
   을 더 포함하고,
   상기 리셋 부재는 상기 푸시핀에 선택적으로 접촉하여 상기 브레이크 모듈 내의 오일을 선택적으로 배출시키는 압축 완화형 엔진 브레이크.
8. 제7항에 있어서,
   상기 리셋 부재 장착부는
   상기 브레이크 피스톤 장착부와 제1 배출구를 통해 연결되는 제1 통로; 및
   상기 제1 통로와 경사면을 통해 연결되며, 상기 제1 통로 보다 작은 직경을 갖고, 브레이크 오일을 배출하는 제2 배출구와 연결된 제2 통로;
   를 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크.
9. 제8항에 있어서,
   상기 리셋 부재는
   상기 리셋 부재 장착부 내에 이동 가능하게 구비되어 상기 제2 배출구를 개폐시키는 리셋 밸브; 및
   상기 리셋 밸브를 탄성 지지하는 리셋 스프링;
   를 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크.
10. 제9항에 있어서,
    상기 리셋 밸브는
    그 상부 외주면 둘레에 내측으로 파인 유로홈이 형성되고, 그 상부가 상기 경사면에 걸려 하측으로 이탈되지 않도록 지지되는 압축 완화형 엔진 브레이크.
11. 제6항에 있어서,
    상기 브레이크 피스톤은
    상기 브레이크 피스톤 장착부에 삽입되고, 상부에 수용홈이 형성된 압축 완화형 엔진 브레이크.
12. 제11항에 있어서,
    상기 수용홈에 배치되며, 체크 밸브 스프링에 탄성 지지되어 상기 유입구를 개폐하는 체크 밸브;
    를 더 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크.
13. 제6항에 있어서,
    상기 브레이크 모듈에 배치되어 상기 브레이크 피스톤의 이동 위치를 규제하는 스토퍼;
    를 더 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크.
14. 제13항에서,
    상기 브레이크 피스톤은
    상기 스토퍼에 의해 이동이 제한되도록 상기 브레이크 피스톤에 형성된 상부돌기와 하부돌기;
    를 더 포함하는 압축 완화형 엔진 브레이크.

Images