KR0163657B1 - 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터 및 그 제조방법 - Google Patents

대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터 및 그 제조방법 Download PDF

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
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Abstract

본 발명은 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터에 관한 것으로, 종래에는 밸브 리프터(28)의 편마모를 방지하기 위해 상기와 같이 합금주철 또는 탄소강을 사용하여 열처리를 한 재질을 사용하고 있지만 이것으로는 캠(26)의 끊임없는 접촉에 대한 대형차량의 밸브 리프터(28)의 편마모를 줄이는데에는 역부족이어서, 밸브개폐가 불량하여 유해배기가스가 증가하고, 연료소비가 많아지고, 출력이 나빠지는 문제가 있었다.
본 발명은 예시도면 제4도내지 제5도와 같이, 본 발명은 푸시로드(30)가 와닿는 오목면 시트(34)가 형성된 원통형의 밸브리프터상부(52)하단과 세라믹계 초경합금의 원판형 밸브 리프터하부(54)를 인터레이어 합금의 접합체(56)로 브레이징 접합한 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터이다.
따라서, 본 발명은 내마모성이 우수한 세라믹계 초경합금으로 캠과 접촉되는 밸브 리프터의 하부를 구성시켜 밸브 리프터의 편마모를 방지케하므로서, 유해한 배기가스의 배출을 줄이고, 연료절감 및 출력향상의 효과가 있다.

Description

대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터 및 그 제조방법
본 발명은 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캠샤프트의 캠과의 지속적인 접촉에 의한 편마모를 줄일 수 있도록 세라믹계 초경합금과 SCM440(JIS규격)금속을 인터레이어 합금으로 브레이징 접합한 내마모재로 제작된 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 엔진에는 밸브개폐를 위한 밸브기구가 설치되어 있는데, 에시도면 제1도는 대형디젤차량의 밸브기구를 도시한 것이다.
여기서, 엔진의 동력은 피스톤(10)이 왕복운동하면서 크랭크 샤프트(12)를 회전시켜 발생하는 것으로, 실린더(14)의 윗부분에는 실린더 해드(16)가 있으며 상기 실린더 해드(16)내주는 연소실(18)이 되고 이 부분에 밸브(20)가 설치되어 있어, 상기한 밸브(20)는 연소실(18)에 마련된 포트(22)를 각각 개폐하여 공기 또는 공기연료의 혼합기를 들여 보내고 연소 가스를 내보내는 일을 한다는 것은 주지된 바와 같다.
상기한 밸브개폐는 크랭크 샤프트(12)와 맞물려 회전하는 캠샤프트(24)의 캠(26)의 회전운동을 밸브 리프터(28)가 상하운동으로 바꾸어 푸시로드(30)에 전달하면 상기 푸시로드(30)는 로커아암(32)을 아암축을 중심으로 좌우로 움직이게 하면서 밸브(20)를 상하운동시켜 이루어지는 것이다.
예시도면 제2도는 제1도중 종래의 밸브 리프터를 보인 도면으로, 밸브리프터(28)는 밸브 태핏(valve tappet)이라고도 불리며, 캠샤프트(24)의 회전운동을 상하운동으로 바꾸는 부분으로서, 도시한 바와 같이 원통형으로 되어 있다.
밸브 리프터(28)의 밑면은 평면으로 캠(26)과 접촉하고, 그 내면에는 푸시로드(30)가 와닿는 오목면 시트(34)가 설치되어 있다.
그리고, 외통부는 실린더 블록 또는 실린더 헤드에 설치된 리프터 구멍(미도시)으로 안내된다.
상기한 밸브 리프터(28)의 재질은 합금주철 또는 탄소강으로 만들어지며 측면, 밑면과 푸시로드의 접촉면은 급랭하여 경화하거나, 탄소강의 경우에는 화염 또는 고주파 담금질이 되어 있다.
엔진의 작도중 밸브 리프터(28)의 밑면은 끊임없이 캠(26)과 접촉하고 있으므로 그부분의 편마모를 피하기 위하여 예시도면 제3도에 도시한 바와 같이, 밸브 리프터(28)의 중심과 캠(26)의 중심을 오프셋(offset)하여 밸브 리프터(28)를 회전케하므로서 캠(26)에 대한 밸브 리프터(28)의 접촉부분을 끊임없이 변화하도록 하고 있다.
그러나, 종래에는 밸브 리프터(28)의 편마모를 방지하기 위해 상기와 같이 합금주철 또는 탄소강을 사용하여 열처리를 한 재질을 사용하고 있지만 이것으로는 캠(26)의 끊임없는 접촉에 의한 대형차량의 밸브 리프터(28)의 편마모를 줄이는데에는 역부족이어서, 밸브개폐가 불량하여 유해배기가스가 증가하고, 연료소비가 많아지고, 출력이 나빠지는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, JIS규격의 SCM440금속에 세라믹계 초경합금을 인터레이어 합금으로 브레이징 접합하여 형성한 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터를 제공하고자 함에 발명이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 밸브 리프터상부를 SCM440 금속으로 하고, 인터레이어 합금(5wt% 보론, 밸런스 니켈)을 SCM440금속재질로 된 밸브 리프터상부와 세라믹계 초경합금(16-25코발트, 14-25니켈, 3-6w% 카본, 벨런스 텅스텐)으로된 밸브 리프터하부사이에 위치시켜 가열로내에 장입하여 50-1030℃의 온도에서 10-5torr 이하의 분위기로 15-20분동안의 조건으로 브레이징접합시켜 형성한 것이다.
따라서, 본 발명은 내마모성이 우수한 세라믹계 초경합금으로 캠과 접촉되는 밸브 리프터의 하부를 구성시켜 밸브 리프터의 편마모를 방지케하므로서, 유해한 배기가스의 배출을 줄이고, 연료절감 및 출력향상의 효과를 얻고자 한 것이다.
제1도는 대형디젤차량의 밸브기구의 작동을 설명하기 위한 예시도.
제2도는 제1도중 종래의 밸브 리프터를 보인 예시도.
제3도는 밸브 리프터중심과 캠의 중심을 오프셋되는 것을 표현한 예시도.
제4도는 본 발명에 따른 편마모방지용 밸브 리프터 제조방법의 개략도.
제5도는 본 발명에 따른 편마모방지용 밸브 리프터가 장착된 밸브기구를 나타낸 예시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 피스톤 12 : 크랭크 샤프트
14 : 실린더 16 : 시린더 해드
18 : 연소실 20 : 밸브
22 : 포트 24 : 캠샤프트
26 : 캠 28 : 밸브 리프터
30 : 푸시로드 32 : 로커아암
34 : 시트 50 : 밸브 리프터
52 : 밸브 리프터상부 54 : 밸브 리프터하부
56 : 접합체 58 : 가열로
본 발명을 첨부된 예시도면 제4도 내지 제5도에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 푸시로드(30)가 와닿는 오목면 시트(34)가 형성된 원통형의 밸브 리프터상부(52)하단과 세라믹계 초경합금의 원판형 밸브 리프터하부(54)를 인터레이어 합금의 접합체(56)로 브레이징 접합한 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터이다.
예시도면 제4도는 본 발명에 따른 편마모방지용 밸브 리프터 제조공정을 설명하기 위한 도면이다.
여기서, 밸브 리프터(50)는 밸브 리프터상부(52)와 접합체(56) 및 밸브 리프터하부(54)가 브레이징 접합되어 구성된 것으로, 밸브 리프터(50)의 크기와 모양은 예시도면 제2도에 도시한 바와 같이 종래의 밸브 리프터(50)의 크기와 모양과 같도록 되어 있는 것이다.
그리고, 밸브 리피터상부(52)는 재질이 JIS규격의 SCM440금속으로 된 것이고, 상기 밸브 리프터 상부(52)내면에는 푸시로드(30)가 와닿는 오목면 시트(34)가 설치되어 있다.
또한, 밸브 리프터하부(54)는 16-25코발트, 14-25니켈, 3-6wt%카본, 벨런스 텅스텐의 조성을 갖는 세라믹계 초경합금으로 된 것으로, 밸브 리프터(50)의 저면부를 이루고 있는 것이다.
이와 함께, 상기한 밸브 리프터상부(52)와 밸브 리프터하부(54)를 접합시키기 위한 접합체(56)는 5wt% 보론, 벨런스 니켈의 조성을 갖는 인터레이어 합금으로 된 것이다.
따라서, 본 발명은 상기한 조성을 갖는 밸브 리프터상부(52)와 접합체(56) 및 밸브 리프터하부(54)를 가열로(58)내에 장입하여 브레이징 접합을 한것인데, 상기 브레이징 접합의 조건은 온도는 950-1030℃내에서, 분위기는 10-5torr이하에서, 시간은 15-20분정도로 브레이징하면 확산현상에 의한 접합이 이루어지는 것이다.
예시도면 제5도는 본 발명에 따른 편마모방지용 밸브 리프터가 장착된 밸브기구를 나타낸 예시도이다.
여기서, 밸브 리프터(50)의 밑면을 이루는 밸브 리프터하부(54)가 캠(26)과 지속적인 접촉을 하게 되고, 그 내면에는 푸시로드(30)가 와닿는 오목면 시트(34)가 설치되어 있는 것이다.
따라서, 본 발명은 캠(26)과의 끊임없는 접촉마찰을 받는 배르 리프터하부(54)가 내마모성이 우수한 재질을 사용하였기 때문에 편마모 방지가 우수하게 되는 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 내마모성이 우수한 세라믹계 초경합금으로 캠과 접촉되는 밸브 리프터의 하부를 구성시켜 밸브 리프터의 편마모를 방지케하므로서, 유해한 배기가스의 배출을 줄이고, 연료절감 및 출력향상의 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 내부에 오목면 시트(34)가 형성된 원통형의 밸브 리프터상부(52)와, 상기 밸브리프터상부(52)하단에 위치한 인터레이어 합금의 접합체(56)와, 상기 접합체(56)하단에 세라믹계 초경합금의 원판형 밸브 리프터하부(54)가 접합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터.
  2. 제1항에 있어서, 세라믹계 초경합금으로된 밸브 리프터하부(54)는 16-25코발트, 14-25니켈, 3-6wt%카본, 벨런스 텅스텐의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터.
  3. 제1항에 있어서, 접합체(56)는 5wt%보론, 밸런스 니켈의 조성을 갖는 인터레이어 합금으로 된 것을 특징으로 하는 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터.
  4. 밸브 리프터상부(52)와 접합체(56) 및 밸브 리프터하부(54)로 이루어진 밸브 리프터(50)를 가열로에 장입하여 로내온도 950-1030℃내에서, 로내분위기 10-5torr 이하, 브레이징시간 15-20분으로 하는 것을 특징으로 하는 대형디젤차량의 편마모방지용 밸브 리프터 제조방법.
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