KR0128330Y1 - 내연기관용 밸브간극 자동 조절장치 - Google Patents

Abstract

오일내에 포함된 공기 방울이 압력실내로 유입되는 것을 방지하여 밸브의 개폐시기가 정확하게 이루어질 수 있도록 한 내연기관용 밸브간극 자동조절장치를 제공할 목적으로; 기관의 흡, 배기 밸브와 흡, 배기 캠 사이에 배치되어 밸브 간극을 항시 0의 상태로 유지시켜 주는 밸브간극 자동 조절장치를 형성함에 있어서, 플런져의 내부에 2개의 첵밸브를 배치하여 상하 유체실의 압력차이를 최소화할 수 있도록 한 것이다.

Description

내연기관용 밸브간극 자동 조절장치

제1도는 본 고안에 의한 밸브간극 조절장치의 사용상태 측단면도.

제2도는 본 고안에 의한 밸브간극 조절장치의 확대 단면도.

제3도는 종래 밸브간극 조절장치의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 보디 20 : 가이드 부재

30 :플런져 40,50 : 제1,2 밸브체

60,70 : 제1,2 첵밸브 80 : 격리부재

[산업상 이용분야]

본 고안은 내연기관용 밸브간극 자동 조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오일 내에 포함된 공기 방울이 압력실내로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 한 내연기관용 밸브간극 자동 조절장치에 관한 것이다.

[종래 기술]

일반적으로 내연기관의 흡, 배기밸브의 개폐작용은 크랭크 축으로부터 동력을 전달받아 회전하는 캠축의 캠에 의해 이루어진다.

이러한 흡, 배기밸브의 개폐시기는 내연기관의 출력에 큰 영향을 미치게 되는바, 정확한 시기에 개폐가 이루어져야만 기관에 주어진 최고의 출력을 발생하게 된다.

이에 따라 밸브기구를 설계함에 있어서는 밸브 기구를 형성하는 각 부품의 열팽창으로 인하여 개폐시기가 틀려지거나 밸브 페이스와 밸브 시이트가 밀착되지 않으면서 압축가스가 새는 현상을 방지하기 위하여 밸브간극을 주게된다.

그러나 임의의 밸브간극이 주어지면 소음이 크게 발생하고 밸브기구의 각 부분에 충격적인 힘을 주게 되는 바, 최근에는 유압을 이용한 태핏 즉, 밸브간극을 항상 0으로 조절하여 주는 자동 조절장치가 사용되고 있다.

이러한 밸브 간극 자동 조절장치로서는 여러 가지가 사용되고 있는데, 본 고안은 제1도와 같이 DOHC 기관의 밸브 트레인에 적용되는 밸브간극 조절장치를 일예로 설명한다.

즉, 본 고안이 관계하는 밸브간극 자동 조절장치(1)는 흡, 배기 밸브(2)(3)와 흡, 배기 캠(4)(5)사이에 개재되어 밸브간극이 항시 0의 상태를 유지할 수 있도록 한다.

상기에서 흡, 배기 밸브(2)(3)는 공지와 같이 밸브 스프링(S1)(S2)에 의하여 탄지되며, 흡, 배기밸브(2)(3)의 상측으로 배치되는 흡, 배기 캠(4)(5)의 회전에 따라 상, 하 슬라이드하면서 밸브헤드(21)(31)가 실린더 헤드(6)의 홉, 배기 포트(60)(61)를 개폐하게 된다.

그리고 상기 밸브간극 자동 조절장치(1)는 제3도에서와 같이, 하측이 개구되는 원통형의 보디(100)와; 상측으로 직통의 원통부(102)를 갖고 중간부 하측이 외측으로 확개되어 그의 외측단이 상기 보디(100) 내경부의 중간부 하측에 고착되는 가이드 부재(104)와; 상측이 개구되는 원통형으로 형성되어 상기 가이드 부재(104)의 원통부(102)의 내경부에 상하 슬라이드 가능하게 결합되는 플린져(106)와; 내부의 중간부 하측으로 단턱(108)을 두고 그의 상하부로 대, 소경의 유체실(110)(112)이 형성되어 상기 플린져(106)의 내경부에 결합되는 밸브체(114)와; 볼(116)과, 이의 볼(116)을 탄지하는 밸브 스프링(118)과, 상기 밸브 스프링(118)을 받쳐줌과 동시에 하측의 플린져 스프링(120)에 의하여 탄지되어 상기 밸브체(114)의 단턱(108)에 의하여 형성되는 밸브공(122)의 하측 유체실(112)에 배치되는 첵밸브(124)와; 상기 가이드 부재(104)의 상측으로 배치되어 보디(100)의 내부와 상기 플린져(106)의 상측부를 격리하는 격리부재(126)을 포함하여 이루어진다.

이러한 밸브간극 자동조절장치는 제1도에서와 같이 흡, 배기밸브(2)(3)의 상단과 흡, 배기 캠(4)(5)의 사이에 배치되어 실린더 블록(6)에 형성된 유로 (62)로부터 공급되는 오일이 보디(100)의 중간부에 형성된 오일홈(128)과 격리부재(126)에 형성된 오일공(130)(132)을 통하여 공급되어져 상하 유체실(110)(112)과 압력실(134)에 충진된다.

이와 같이 오일이 만충된 상태에서 기관의 구동으로 홉, 배기 밸브(2)(3)가 완전히 열린 상태에서 닫히는 상태로 넘어갈 때, 즉, 캠(2)(3)이 정상부분에서 하강부분으로 하강할 때 플런져(106)가 플런져 스프링(122)의 탄성력에 의하여 순각적인 하강이 이루어져 압력실(134)과 하측 유체실(112)의 유압이 순간적으로 낮아지면 상측 유체실(110)에 공급되어 있던 오일압이 첵밸브(124)의 볼(116)을 밀고 들어와 상기 유체실(112)과 압력실(134)로 공급되어 밸브의 간극을 0으로 유지하여 주게 된다.

그리고 밸브 (2)(3)가 닫힌 상태가 되면, 밸브 스프링(20)(30)의 강한 탄성력에 의하여 밸브(2)(3)가 상승하면서 플런져(106)를 상측으로 밀게 되는 바, 압력실(134)의 유압이 상승되므로 이의 유압은 플런져(106)와 밸브체(114)사이의 미세한 틈으로 배출이 이루어져 유압의 평형으로 밸브간극을 0으로 유지하여 주게 된다.

상기와 같은 밸브 자동 조절장치의 동작은 계속 반복적으로 이루어진다.

[해결하고자 하는 문제점]

그러나 상기와 같은 밸브간극 자동 조절장치에 있어서는 상부 유체실과 하부 유체실, 압력실과의 과다한 압력차이가 발생되어 오일내에 섞여있는 공기방울이 압력실로 유입되어 밸브의 작동시 이의 힘을 공기방울에서 흡수하여 밸브는 동작되지 않고, 보디만 움직이거나 밸브의 눌림량이 작아져 밸브가 완전 개방되지 않아 기관의 출력 향상에 악영향을 준다는 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 고안의 목적은 오일내에 포함된 공기방울이 압력실 내로 유입되는 것을 방지하여 밸브의 개폐시기가 정확하게 이루어질 수 있도록 한 내연기관용 밸브간극 자동 조절장치를 제공함에 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

이를 실현하기 위하여 본 고안은 하측이 개구되는 원통형 부재로 형성되며, 그의 중간부 하측 외주면에 오일홈과 이의 오일홈을 관통하는 다수개의 오일공이 형성되는 보디와;

소정의 높이로 원통부와 그의 하측에 외측으로 확개되는 확개부가 일체로 형성되며, 상기 확개부의 하단 가장자리가 상기 보디 내경부의 중간부 하측에 고착되는 가이드 부재와;

상측이 개구되는 원통형으로 형성되며, 그의 내경부 하측부에는 대직경과 소직경의 단턱을 갖고 2단으로 형성되어 상기 가이드 부재의 원통부로 상하 슬라이드 가능하게 결합되는 플런져와;

원통형 부재로 형성되어 중간부 하측에 단턱을 두고 그의 상하부로 대, 소직경의 유체실이 형성되고, 상기 단턱에 의하여 그의 중앙부에는 밸브공이 형성되어 플런져의 내경부 상측 단턱에 올려지는 제1 밸브체와;

원통형 부재로 형성되어 중간부 하측에 단턱을 두고 그의 상, 하부로 대, 소직경의 유체실이 형성되고 상기 탄력에 의하여 그의 중앙으로 밸브공이 형성되어 상기 제1밸브체의 내부경로 배치되는 제2밸브체와;

상기 제1,2 밸브체의 밸브공의 하측을 개폐하는 볼과, 이의 볼을 탄지하는 밸브 스프링과, 상기 밸브 스프링을 받쳐줌과 동시에 하측의 플런져 스프링에 의하여 탄지되는 밸브판으로 이루어지는 제1,2 첵밸브와;

상측의 대경직부, 이의 하단으로 연장되어 협소되는 경사부, 그리고 상기 경사부에서 연장되는 소직경부로 형성되어 상기 소직경부가 가이드 부재의 상측 원통부 외측에 결합되며, 상기 경사부에 다수의 오일공이 형성되는 격리부재를 포함하여 이루어지는 내연기관의 밸브간극 자동 조절장치를 제공한다.

[작용]

이와 같은 밸브간극 조절장치는 밸브체의 상, 하 유압실에 오일이 만충된 상태에서 기관의 구동으로 흡, 배개 밸브가 완전히 열린 상태에서 닫히는 상태로 넘어갈 때, 플런져가 계속적으로 밸브를 밀고 있는 상태에서 이의 힘이 해지되는 바, 플런져는 관성에 의하여 밸브를 계속 밀고 있는 상태가 되면서 플런져 스프링의 탄력성에 의하여 순간적인 하강이 이루어지게 된다.

그러면 압력실과 제1 밸브체의 하측 유체실의 유압이 순간적으로 낮아지게 되고, 제2 밸브체의 상부 유체실의 압력은 높은 상태로 유지되는 바, 제2첵 밸브가 개방되면서 제2 밸브체의 하측 유체실과 제1 밸브체의 상측 유체실로 유압이 공급되고, 이의 유압은 다시 제1 첵 밸브를 동작시켜 상기 유체실과 압력실로 공급되어 밸브의 간극을 0으로 유지하여 주게된다.

그리고 밸브가 닫힘상태가 되면, 밸브 스프링의 강한 탄성력에 의하여 밸브가 상승하면서 플런져를 상축으로 밀게 되는 바, 압력실의 유압이 크게 상승되지만 이의 유압은 제1 첵 밸브에 의하여 역류하지 못하게 되므로 이의 유압은 플런져와 제1 밸브체 사이의 미세한 틈으로 배출이 이루어져 유압의 평형으로 밸브간극을 0으로 유지하여 주게된다.

이와 같이 동작이 이루어지면 압력실로 공급되는 오일이 종래와는 달리 2개의 첵밸브를 통하여 공급되는 바, 압력차이가 크게 발생지 않아 압력실의 공기 유입이 불가능해지는 바, 정확한 밸브 개폐동작이 이루어져 기관의 출력저하를 방지 할 수 있게 된다.

[실시예]

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 의한 밸브간극 자동조절창치의 사용상태를 나타낸 것으로서, 이의 설명은 상기와 동일하므로 생략한다.

제2도는 본 고안에 의한 밸브간극 자동 조절장치에 관한 것으로서, 부호 1은 밸브간극 자동 조절장치를 통칭하며, 이를 형성하는 보디(10)는 하측이 개구되는 원통형 부재로 형성되며, 그의 중간부 하측으로는 오일홈(12)이 형성되고, 이의 오일홈(12)의 다수개소에는 오일공(14)이 형성되어 실린더 헤드(6)의 오일 유로(62)로 공급되는 오일이 이의 오일홈(12)과 오일공(14)을 통해 내측으로 유입된다.

상기 보디(10)의 내측으로 배치되는 가이드 부재(20)는 소정의 높이로 원통부(22)와 그의 하측에 외측으로 확개되는 확개부(24)가 일체로 형성되며, 상기 확개부(24)의 하단 가장자리가 상기 보디(10) 내경부의 중간부 하측에 고착되어 상기 원통부(22)로 상하 슬라이드 가능하게 배치되는 플런져(30)를 안내하게 된다.

상기 가이드 부재(20)의 원통부 내부로 상하 슬라이드 가능하게 결합되는 플런져(30)은 상측이 개구되는 원통형으로 형성되며, 그의 내경부 하측부에는 대직경과 소직경의 단턱(32)(34)을 갖고 2단으로 형성된다.

상기 플런져(30)의 내경부 상측 단턱(32)으로 올려지는 제1 밸브체(40)는 원통형 부재로 형성되어지되, 중간부 하측에 단턱(42)을 두고 그의 상하부로 대, 소직경의 유실체(44)(46)이 형성되고, 상기 단턱(42)에 의하여 그의 중앙부에는 밸브공(48)이 형성된다.

그리고 상기 상부 유체실(44)에는 상기 제1 밸브체(40)과 같이 원통형 부재로 형성되어 중간부 하측에 단턱(52)을 두고 그의 상, 하부로 대, 소직경의 유실체(54)(56)이 형성되고 상기 단턱(52)에 의하여 그의 중앙으로 밸브공(58)이 형성되는 제2 밸브체(50)이 배치되며, 상기 제1, 2 밸브체(40)(50)의 하부 유체실(46)(56)에는 제 1,2 첵밸브(60)(70)이 배치된다.

상기 제1,2 첵 밸브(60)(70)는 밸브공(48)(58)을 개폐하는 볼(62)(72)과, 이의 볼(62)(72)을 탄지하는 밸브 스프링(64)(74)과, 상기 밸브 스프링(64)(74)을 받쳐줌과 동시에 하측의 플런져 스프링(66)(76)의하여 탄지되는 밸브판(68)(78)을 구비하여 구성된다.

그리고 보디 (10)의 내부와 상기 플런져(30)의 상측부를 격리하는 격리부재(80)는 상측의 대직경부(82), 이의 하단으로 연장되어 협소되는 경사부(84), 그리고 상기 경사부(84)에서 연장되는 소직경부(86)로 형성되어 상기 소직경부(86)이 가이드 부재(20)의 상측 원통부(22) 외측에 결합되어, 상기 경사부(84)에는 다수의 오일공(88)이 형성된다.

이와 같은 밸브 자동 조절장치(1)는 종래와 마찬가지로 흡, 배기밸브(2)(3)와 흡, 배기 캠(4)(5) 사이로 배치되어 흡, 배기 캠(4)(5)의 누름 동작을 밸브(2)(3)의 엔드부로 전달하여 밸브(2)(3)가 개폐될 수 있도록 하는데, 이때 기관의 동력에 의하여 동작되는 미도시된 오일펌프로부터 발생된 유압이 실린더 헤드(6)의 유로(62)를 통하여 공급되면 이 고압의 유압은 오일홈(12)과 오일공(14)을 통하고, 격리부재(80)의 오일공(88)을 통하여 공급된다.

이와 같은 경로로 공급된 오일은 각 밸브체(40)(50)의 상, 하 유압실(44)(54)(46)(56)로 충진이 이루어지며, 이와 같이 오일이 만충된 상태에서 기관의 구동으로 흡, 배기 밸브(2)(3)가 완전히 열린상태에서 닫히는 상태로 넘어갈 때, 즉 캠(2)(3)이 정상부분에서 하강부분으로 하강할 때 플런져(30)가 계속적으로 밸브(2)(3)을 밀고 있는 상태에서 이의 힘이 해지되는 바, 플런져(30)는 관성에 의하여 밸브(2)(3)를 계속 밀고 있는 상태가 되면서 플런져 스프링(66)의 탄성력에 의하여 순간적인 하강이 이루어지게 된다.

그러면 압력실(36)과 제1 밸브체(40)의 하측 유체실(46)의 유압이 순간적으로 낮아지게 되는데, 이때 제2 밸브체(50)의 상부 유체실(54)의 압력이 높은 상태로 유지되는 바, 제2 첵밸브(70)가 개방되며서 제2 밸브체(50)의 하측 유체실(54)과 제1 밸브체(40)의 상측 유체실(42)로 유압이 공급되고, 이의 유압은 다시 제1 첵 밸브(60)를 동작시켜 상기 유체실(46)과 압력실(36)로 공급되어 밸브의 간극을 0으로 유지하여 주게 된다.

그리고 밸브(2)(3)가 닫힘상태가 되면, 밸브 스프링(S1)(S2)의 강한 탄성력에 의하여 밸브(2)(3)가 상승하면서 플런져(30)을 상측으로 밀게 되는 바, 압력실(36)의 유압이 크게 상승되지만 이의 유압은 제1 첵밸브(60)에 의하여 역류하지 못하게 되므로 이의 유압은 플런져(30)와 제1 밸브체(40)사이의 미세한 틈으로 배출이 이루어져 유압의 평형으로 밸브간극을 0으로 유지하여 주게 된다.

상기와 같은 동작 과정에서 제1 밸브체(40)의 상부 유체실(44)에 오일이 과다하게 공급되면, 제1 밸브체(40)와 제2 벨브체(50)로 배출됨은 상기 배출작용은 이들 부품 사이에 시일링이 구성되어 있지 않은 바, 가능한 것이며, 이의 배출량과 유입량은 극히 미소하게 이루어진다.

상기와 같은 밸브 자동 조절장치(1)의 동작은 밸브(2)(3)의 개페시기 마다 계속 반복적으로 이루어진다.

이와 같이 동작이 이루어지면 압력실(36)로 공급되는 오일이 종래와는 달리 2개의 첵밸브(60)(70)를 통과하여 공급되는 바, 압력차이가 크게 발생하지 않아 압력실(36)의 공기 유입이 불가능해지는 바, 정확한 밸브 개폐동작이 이루어져 기관의 출력저하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

[효과]

이상에서와 같이 본 고안에 의하면 밸브간극 자동 조절장치내에 2개의 첵밸브를 배치함으로써, 상하 유체실의 압력차이를 줄여 오일내에 포함된 공기방울이 압력실내로 유입되는 것을 방지하여 밸브의 개폐시기가 정확하게 이루어져 기관의 출력저하를 방지할 수 있는 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 기관의 흡, 배기 밸브(2)(3)와 흡, 배기 캠(4)(5) 사이에 배치되어 밸브간극을 항시0의 상태로 유지시켜 주는 밸브간극 자동 조절장치(1)를 형성함에 있어서, 하측이 개구되는 원통형 부재로 형성되며, 그의 중간부에 하측 외주면에 오일홈(12)과 이의 오일홈(12)을 관통하는 다수개의 오일공(14)이 형성되는 보디(10)와; 소정의 높이로 원통부(22)와 그의 하측에 외측으로 확개되는 확개부(24)가 일체로 형성되며, 상기 확개부(24)의 하단 가장자리가 상기 보디(10) 내경부의 중간부 하측에 고착되는 가이드 부재(20)와; 상측이 개구되는 원통형으로 형성되며, 그의 내경부 하측부에는 대직경과 소직경의 단턱(32)(34)을 갖고 2단으로 형성되어 상기 가이드 부재(20)의 원통부(22)로 상하 슬라이드 가능하게 결합되는 플런져(30)와; 원통형부재로 형성되어 중간부 하측에 단턱(42)을 두고 그의 상하부로 대, 소직경의 유체실(44)(46)이 형성되고, 상기 단턱(42)에 의하여 그의 중앙부에는 밸브공(48)이 형성되어 플런져(30)의 내경부 상측 단턱에 올려지는 제1 밸브체(40)와; 원통형 부재로 형성되어 중간부 하측에 단턱(52)을 두고 그의 상, 하부로 대, 소직경의 유체실(54)(56)이 형성되고 상기 단턱(52)에 의하여 그의 중앙으로 밸브공(58)이 형성되어 상기제 1밸브체(40)의 내경부로 배치되는 제2 밸브체(50)와; 상기 제1,2 밸브체(40)(50)의 밸브공(48)(58)의 하측을 개폐하는 볼(62)(72)과, 이의 불(62)(72)을 탄지하는 밸브 스프링(64)(74)과, 상기 밸브 스프링(64)(74)을 받쳐줌과 동시에 하측의 플런져 스프링(66)(76)의하여 탄지되는 밸브판(68)(78)으로 이루어지는 제 1,2 첵밸브(60)(70)와; 상측의 대직경부(82), 이의 하단으로 연장되어 협소되는 경사부(84), 그리고 상기 경사부(84)에서 연장되는 소직경부(86)로 형성되어 상기 소직경부(86)이 가이드 부재(20)의 상측 원통부(22) 외측에 결합되며, 상기 경사부(84)에 다수의 오일공(88)이 형성되는 격리부재(80)를 포함하여 이루어지는 내연기관용 밸브간극 자동 조절장치.