KR100192271B1 - 스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암구조에 관한 것으로, 크랭크 사프트의 회전력을 전달받아 회전구동되는 캠(1)과 접촉되어 이 캠의 회전력으로 피봇축(4)을 중심을 회동되면서 밸브(3)을 개폐시키는 스윙아암에 있어서, 상기 스윙아암(2)의 상부에 요홈이 형성되면서 이 요홈속에 캠(1)과 접촉되어 캠의 회전력을 스윙아암(2)에 전달하여 회동시키기 위한 패드(5)가 회정지지수단을 매개로 회동되게 지지됨에 더불어 복귀수단을 매개로 탄력적으로 지지되게 설치된 것을 특징으로 하는 구조로 되어, 스윙아암에 설치된 회동패드에 의해 캠과의 접촉면적이 넓혀지면서 캠의 조기마모와 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 캠과의 적은 마찰력으로 캠의 구동저항이 적어도 연비로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암구조

본 발명은 자동차의 흡기밸브나 배기밸브를 개폐시키는 밸브개폐기구에 관한 것으로, 특히 캠과의 마찰력이 작아서 캠의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 연비도 동시에 향상시킬 수 있도록 된 스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 흡기밸브나 배기밸브는 밸브개폐기구에 의해 일정한 시기에 정확하게 개폐되게 되어 있는데, 이와 같은 밸브개폐기구로서는 타이밍기어와 밸브 리프터, 푸시로드, 로커 아암 등을 갖춤 구조로 되어 있다.

상기한 밸브개폐기구는 여러 형식이 있는 바, 자동차에는 일반적으로 앤드 피복 로커식(End Pivot Rocker; 혹은 스윙 아암식(Swing arm type)이라고도 함)) 밸브개폐기구가 많이 사용되고 있고, 이 스윙아암식 밸브개폐기구는 다시 롤러형과 슬립형으로 구분되어진다.

제1도는 상기 스윙아암식 롤러형 밸브개폐기구를 개략적으로 도시한 것인 바, 즉 크랭크 샤프트의 회전력을 타이밍기어와 타이밍체인을 통해 전달받아 회전구동되게 캠(11)이 상부에 설치되고, 이 캠(11)과 접촉되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회동되게 스윙아암(12)이 설치되며, 이 스윙아암(12)의 한쪽 선단부에는 밸브(13)가 연결되어 있는 반면에 다른쪽 선단부는 피봇축(14)에 연결되는 한편, 상기 스윙아암(12)의 중앙부위에는 캠(11)과 직접적으로 접촉되는 롤러(15)가 장착되어 있다.

이에 따라 상기 캠(11)의 회전력은 롤로(15)를 통해 스윙아암(12)에 전달되어, 이 스윙아암(12)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회동되면서 밸브(13)를 개폐 시켜주게 되어 있다.

그런데 상기한 스윙아암식 롤러형 밸브개폐기구에서는 캠(11)의 구동시 롤러(15)와의 마찰력이 적어서 연비가 향상되는 잇점이 있지만, 로러(15)의 곡률이 아주 작어서 캠(11)과의 접촉면적이 작기 때문에 접촉응력이 아주 높게 되고, 이로 인해 캠(11)의 접촉외주면에 구멍이 생기는 등의 캠손상과 캠마모가 심하다고 하는 결점이 있었다.

상기한 결점을 해소하기 위한 스윙아암식 롤러형 밸브개폐기구가 제안되어 있는 바, 즉 제2도에서 도시된 바와 같이 크랭크 샤프트의 회전력을 타이밍기어와 타이밍체인을 통해 전달받아 회전구동되게 캠(21)이 상부에 설치되고, 이 캠(21)과 접촉되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회동되게 스윙아암(22)이 설치되며, 이 스윙아암(22)의 한쪽 선단부에는 밸브(23)가 연결되어 있는 반면에 다른쪽 선단부는 피봇축(24)에 연결되어 있으며, 상기 스윙아암(22)이 캠(21)과 접촉되는 상부에는 스윙아암(22)과 일체로 주조되면서 일정한 곡률을 갖도록 가공된 패드부가 형성되어 있다.

이에 따라 상기 캠(21)의 회전력은 캠(21)과 직접적으로 접촉되는 스윙아암(22)에 그대로 전달되어, 이 스윙아암(22)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회동되면서 밸브(23)를 개폐시켜주게 되어 있다.

그런데 상기한 스윙아암식 슬립형 밸브개폐기구에서는 상기 캠(21)과 스윙아암의 접촉면적이 넓어서 접촉응력은 작게 되므로 캠의 조기마모 및 손상을 방지해줄 수 있게 되어 있지만, 캠과 스윙아암사이의 마찰력이 높아서 연비가 반대로 저하되는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 캠과 스윙아암 사이의 접촉면적을 넓혀서 접촉응력을 작게 만들어 캠의 조직마모의 손상을 방지해주는 동시에 캠과의 마찰력은 감소시켜 연비도 향상시킬 수 있도록 된 스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암구조를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 종래 기술에 따른 스윙아암식 롤러형 밸브개폐기구의 개략적인 측면도이고,

제2도는 종래 기술에 따른 스윙아암식 슬립형 밸브개폐기구의 개략적인 측면도.

제3도는 본 발명에 따른 스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암의 개략적인 측면도.

제4도는 제3도의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캠 2 : 스윙아암

3 : 밸브 4 : 피봇축

5 : 패드 6 : 실 리더 베어링

7 : 리턴스프링

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 크랭크 샤프트의 회전력을 전달받아 회전구동되는 캠과 접촉되어 이 캠의 회전력으로 피봇축을 중심으로 회동되면서 밸브를 개폐시키는 스윙아암에 있어서, 상기 스윙아암의 상부에 요홈이 형성되면서 이 요홈속에 캠과 접촉되어 캠의 회전력을 스윙아암에 전달하여 회동시키기 위한 패드가 회동지지수단을 매개로 회동되게 지지됨과 더부어 복귀수단을 매개로 탄력적으로 지지되게 설치된 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암의 개략적인 측면도이고, 제4도, 제3도는 평면도인 바, 즉 크랭크 샤프트의 회전력을 타이밍기어와 타이밍체인을 통해 전달받아 회전구동되게 캠(1)이 상부에 설치되고, 이 캠(1)과 접촉되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회동되게 스윙아암(2)이 설치되며, 이 스윙아암(2)의 한쪽 선단부에는 밸브(3)가 연결되어 있는 반면에 다른쪽 선단부는 피봇축(4)에 연결되어 있다.

그리고 상기 스윙아암(2)의 상부에는 요홈이 형성되고, 이 요홈속에 캠(1)과 접촉되어 캠(1)의 회전력을 스윙아암(2)에 전달하여 회동시키기 위한 패드(5)가 회동지지수단을 매개로 회동되게 지지됨과 더불어 복귀수단에 의해 탄력적으로 지지되게 설치되어 있다.

여기서 상기 회동지지수단은 패드(5)의 바닥면과 요홈의 바닥면 사이에 유격이 형성되게 패드(5)가 실린더형 베어링(6) 위에 설치되고, 상기 패드(5)의 하면은 중앙부위에서 양측으로 갈수록 유격이 커지게 경사지게 형성되어, 상기 패드(5)가 베어링(6) 위에 얹혀진 상태에서 시계방향 또는 반시계방향으로 회동되면서 스윙아암(2)과 접촉되게 되어 있다.

그리고 상기 복귀수단은 제3도 및 제4도에 자세히 도시된 바와 같이, 상기 패드(5)의 사각모서리와이 모서리와 대향하는 요홈의 바닥면에 각각 홈이 형성되면서 이홈속에 패드(5)를 탄력적으로 지지하는 스프링(7)이 삽입되어 있다.

이에 따라 상키 캠(1)이 회전구동되면서 상기 패드(5)와 접촉되면, 이 패드(5)는 캠(1)에 의해 눌려지면서 베어링(6)을 중심으로 회동되고, 이와 같은 패드(5)의 회동운동과정에 패드(5)의 요홈의 바닥면과 밀접되어 스윙아암(2)을 다시 눌러주게 되므로, 결국에는 스윙아암(2)이 캠(1)의 회전력을 패드(5)를 통해 전달받아 피봇축(4)을 중심으로 회동되면서 밸브(3)를 개방시키게 된다.

이와 같은 캠(1)과 패드(5)의 접촉과정에 캠(1)과 패드(5) 사이의 접촉면적은 넓기 때문에 캠(1)에 응력이 집중되지 않게 되므로, 캠의 조기마모 및 손상을 방지할 수 있게 되고, 또 상기 패드(5)는 베어링(6)을 중심으로 회동되면서 스윙아암과 밀접되므로 캠과 패드(5) 사이의 마찰력은 작게 되기 때문에 연비도 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 상기 캠(1)이 회전되면서 패드(5)로부터 이탈되게 돼면, 밸브(3)는 리턴스프링을 매개로 원래의 위치로 복귀됨과 더불어 상기 패드(5)도 리턴스프링(7)을 매개로 원래의 평행한 중립위치로 복귀되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암 구조에 의하면, 스윙아암에 설치된 회동패드에 의해 캠과의 접촉면적이 넓혀지면서 캠의 조기마모와 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 캠과의 적은 마찰력으로 캠의 구동저항이 적어서 연비도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 크랭크 샤프트의 회전력을 전달받아 회전구동되는 캠(1)과, 일측단이 피봇축(4)을 중심으로 회동가능케 연결되며 또한 타측단이 밸브(3)에 연결되어 밸브(3)를 개폐시키는 스윙아암(2)과, 상기 스윙아암(2)의 상부에 설치되어 상기 캠(1)과 접촉되어 캠(1)의 회전력을 스윙아암(2)에 전달하여 회동시키는 패드(5)로 구성된 스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암구조에 있어서, 상기 패드(5)는, 상기 스윙아암(2)의 상면에 형성된 요홈 속으로 삽입되면서 패드(5)의 하면 중앙이 상기 요홈의 바닥 중앙에 지지된 실린더형 베어링(6) 위에 안착되어 상기 캠(1)의 회전구동에 따라 시이소방식으로 하강동작되며 또한 패드(5)의 하면 양단 코너부분과 서로 대향되는 상기 요홈의 바닥면과의 사이에 각각 개재되어 지지된 스프링(7)의 탄력에 따라 시이소방식으로 상승동작되는 것을 특징으로 하는 스윙아암식 밸브개폐구의 스윙아암구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 패드(5)의 하면은 그 중앙부위에서 양측 양단부로 갈수록 유격이 커지도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 스윙아암식 밸브개폐기구의 스윙아암구조.