KR100204149B1 - 밸브 스템 시일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브의 스템부와 밸브 스템 가이드간으로 항상 견고한 밀착력이 유지되도록 하므로서 기밀성을 향상시키고, 이로서 연소실로의 오일 침투가 방지되도록 하여 연소 효율과 배기가스의 저감 효율이 증대되도록 하는 밸브 스템 시일(Seal)에 대한 것으로서, 이를 위한 수단으로 본 발명은 밸브 스템 가이드(30) 상단부와 스템부(11)의 외주면간으로 압착 고정되어 연소실로의 오일 침투가 방지되도록 하는 오일 실 구조에 있어서,

상단부(41)는 외주면으로 환형의 요홈(12)이 요설된 스템부(11)에 압입 고정되고, 하단부(42)도 외주면으로 환형의 요홈(31)이 요설된 밸브 스템 가이드(30)에 압입 고정되며, 그 중간부(43)는 상하 신축이 가능한 형상으로 이루어지면서 내부에는 일정 간격으로 중공(44)이 형성되어 스프링(45)이 내장되도록 한 구성이 특징이다.

Description

밸브 스템 시일(Seal)

본 발명은 밸브의 개폐작용시 밸브를 통해 오일이 연소실로 유입되는 것을 방지시키기 위한 밸브 스템 시일(Seal)에 대한 것이다.

일반적인 밸브 장착 구조에서 실린더 헤드에 끼워지게 되는 밸브는 실린더 헤드와의 마찰력을 최소화시키기 위해 그 사이로 밸브 가이드를 개입시키게 된다.

즉 도 3 에서 보는바와 같이 캠 구동력에 의해 리프팅되면서 흡기 및 배기구를 개폐시키게 되는 밸브(10)는 스템부(11) 상단이 캠과 접촉되고, 캠 작용에 대응해서는 밸브 스프링(20)이 환설되며, 상기 캠과 밸브 스프링(20)에 의해 밸브(10)가 리프팅될 때 스템부(11)가 실린더 헤드(50)와 밀착이 잘 되도록 실린더 헤드(50)에는 안내 역할을 하는 밸브 스템 가이드(30)가 압입된다.

한편 상기와 같은 밸브 장착구조에서 스템부(11)와 밸브 스템 가이드(30)의 틈새를 통해 기관 오일이 연소실로 지나치게 침입하는 것을 방지시키기 위해 끼우게 되는 것이 오일 실(40A)이다.

즉 밸브 스템 가이드(30)의 상단부와 스템부(11) 외주면간으로 압착이 되도록 하여 장착하게 되는 오일 실(40A)은 대부분이 탄성의 고무 재질로 형성되어 있어 스템부(11)의 외주면이나 밸브 스템 가이드(30)의 외주면으로 강하게 압착이 되면서 상기 스템부(11) 상단부로부터 유입되는 오일이 연소실로 침투하지 못하도록 하는 것이다.

그러나 상기의 오일 실(40A)은 밸브(10)의 개폐작용시 장시간 사용에 따라 스템부(11)에서의 마찰력에 의해 내주면이 마모되면서 접촉면간 밀착력이 저하되는데 이러한 오일 실(40A)의 밀착력 저하는 연소실로의 오일 유입량을 증대시키게 되어 연소실에서의 연소 효율을 대폭 저하시키게 되는 동시에 배기가스의 배출량을 증대시키게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이를 개선시키고자 밸브의 스템부와 밸브 스템 가이드간으로 장착시키게 되는 오일 실을 상하 양 단부가 각각 스템부와 밸브 스템 가이드에 압착 고정되면서 밸브의 리프팅 작용시 중간의 고무부가 신축되도록 하여 스템부와 밸브 스템 가이드간으로 항상 견고한 밀착력이 유지되도록 하므로서 기밀성을 향상시키고, 이로서 연소실로의 오일 침투가 방지되도록 하여 연소 효율과 배기가스의 저감 효율이 증대되도록 하는데 본 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 달성시키기 위한 수단으로 본 발명은

밸브 스템 가이드 상단부와 스템부의 외주면간으로 압착 고정되어 연소실로의 오일 침투가 방지되도록 하는 오일 실 구조에 있어서,

상단부는 외주면으로 환형 홈이 요설된 스템부에 압입 고정되고, 하단부도 외주면으로 환형 홈이 요설된 밸브 스템 가이드에 압입 고정되며, 그 중간부는 상하 신축이 가능한 형상으로 이루어지면서 내부에는 일정 간격으로 중공이 형성되어 스프링이 내장되도록 한 구성이 특징이다.

도 1 은 본 발명에 따른 시일의 실시예 단면 구조도

도 2 는 본 발명의 시일이 적용된 사용 상태도

도 3 은 종래의 밸브 장착 구조도

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 밸브

11 : 스템부

20 : 밸브 스프링

30 : 밸브 스템 가이드

40 : 밸브 스템 시일

41 : 상단부

42 : 하단부

43 : 중간부

44 : 중공

45 : 스프링

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 밸브 스템 시일 구조를 도시한 단면도로서, 전체적으로는 상광하협(上廣下狹)의 형상으로 이루어지는 탄성체이다.

즉 본 발명의 밸브 스템 시일(40) 상단부(41)는 밸브(10)의 스템부(11) 외주면에 밀착이 되며, 하단부(42)는 밸브 스템 가이드(30)의 상단부 외주면에 밀착이 된다.

그리고 밀착이 되는 상단부(41)와 하단부(42)의 중간부(43)는 일정한 경사각을 가지면서 외주면과 내주면으로는 상하 신축이 가능한 형상으로 이루어지도록 하며, 상기 중간부(43)의 내부로는 중공(44)을 형성시켜 스프링(45)이 내장되도록 한다.

특히 상기 중간부(43)는 신축이 가능하도록 도 1 에서와 같이 내주면과 외주면으로 벨로우즈 형상의 주름이 형성되게 할 수가 있는바 이같은 중간부(43)의 신축작용시 내부 중공(44)에 내장시킨 스프링(45)로 신축이 된다.

한편 상기와 같은 밸브 스템 시일(40)의 상단부(41)와 하단부(42)의 내주면으로는 내측으로 호형의 돌기(46)가 형성되도록 하고, 상기 돌기(46)가 밀착이 되는 스템부(11)와 밸브 스템 가이드(30)의 외주면으로는 환형의 요홈(12)(31)이 요설되도록 한다.

또한 본 발명의 밸브 스템 시일(40)의 중간부(43) 내부로 형성되는 중공(44)과 스프링(45)은 일정한 간격으로 다수 위치에 형성되도록 하되 90°간격으로 4군데에 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

상기의 구성에 따른 본 발명의 밸브 스템 시일(40)에 의한 작용을 살펴보면 도 2 에서와 같이 상단부(41)는 밸브(10)의 스템부(11)에 밀착이 되고, 하단부(42)는 밸브 스템 가이드(30)에 밀착이 되면서 각 요홈(12)(31)으로 돌기(46)가 압입 고정된다.

이때 상기의 밸브 스템 시일(40)은 억지 끼워지게 되나 이러한 작업이 용이치 않으면 별도의 클램프 등을 이용해서 압입시키도록 한다.

이렇게 끼워진 밸브 스템 시일(40)은 캠 구동 및 밸브 스프링의 복원력에 의해 밸브(10)가 리프팅하게 될 때 상하단부(41)(42)가 각각 고정이 되어 있어 중간부(43)가 늘어났다 줄어들었다 하게 된다.

상기와 같은 중간부(43)의 신축작용시 특히 중공(44)내에 내장된 스프링(45)에 의해서 밸브(10) 스템부(11)와의 밀착력을 더욱 견고하게 유지시킬 수가 있게 되므로 스템부(11)를 타고 유도되는 오일의 연소실로의 침입을 항상 안정되게 막을 수가 있다.

따라서 종전의 오일 링(40A)이 밸브(10)의 리프팅 작용에 의해 스템부(11)와의 접촉면이 점차 마모되면서 접촉면 직경이 확장되어 연소실로의 오일 유입이 점차 증가되는데 비해 본 발명에 의한 밸브 스템 시일(40)은 스템부(11)와의 밀착력이 항상 안정되게 유지되면서 연소실로의 오일 유입을 방지시키게 되는 것이다.

그러므로 본 발명에 따른 밸브 스템 시일(40)에 의해 스템부(11)에서의 기밀성을 향상시켜 실린더 헤드로의 연소 가스 침입이나 연소실로의 오일 침입을 방지시킬 수가 있게 되므로 안정된 밸브 작동성과 시일 내구력을 증대시키는 동시에 연소 효율 및 배기가스 저감 효율이 향상되도록 하는 매우 유용한 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 밸브 스템 가이드(30) 상단부와 스템부(11)의 외주면간으로 압착 고정되어 연소실로의 오일 침투가 방지되도록 하는 오일 실 구조에 있어서,

   상단부(41)는 외주면으로 환형의 요홈(12)이 요설된 스템부(11)에 압입 고정되고, 하단부(42)도 외주면으로 환형의 요홈(31)이 요설된 밸브 스템 가이드(30)에 압입 고정되며, 그 중간부(43)는 상하 신축이 가능한 형상으로 이루어지면서 내부에는 일정 간격으로 중공(44)이 형성되어 스프링(45)이 내장되도록 한 구성을 특징으로 하는 밸브 스템 시일.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스템부(11)와 밸브 스템 가이드(30)에 요설되는 요홈(12)(31)에는 상단(41)부와 하단부(42) 내주면으로 각각 돌설시킨 돌기(46)가 삽입 압착되는 구성을 특징으로 하는 밸브 스템 시일.