KR100229938B1 - 밸브 스템 실의 밀착 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 엔진의 밸브 가이드와 밸브 스템 사이의 틈새를 통해 오일이 연소실에 침입하는 것을 방지하는 밸브 스템 실(Seal)의 밀착 구조에 관한 것이다.

상기 본 발명은 연소실에 오일이 유입되는 것을 방지토록 립부가 형성되어 밸브 스템의 둘레에 설치되는 스템 실과, 밸브 가이드 상측에 설치되어 상기 스템 실을 지지하는 실 커버로 구성된 밸브 스템 실 밀착 구조에 있어서, 상기 스템 실은 그 외주측에서 립부 방향으로 다수의 스프링 홀이 형성되고, 상기 스프링 홀에는 상기 스템 실의 립부가 상기 밸브 스템에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 보조 스프링이 삽입 설치되며, 상기 실 커버는 그 상부가 상기 스프링 홀의 입구 방향으로 돌출되어 상기 보조 스프링을 지지토록 지지부가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

밸브 스템 실의 밀착 구조

본 발명은 자동차 엔진의 밸브 가이드와 밸브 스템 사이의 틈새를 통해 오일이 연소실에 침입하는 것을 방지하는 밸브 스템 실(Seal)의 밀착 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에는 동력행정에 필요한 혼합기를 연소실 안으로 흡입하고, 또한 연소가스를 외부로 배출하기 위한 흡기 밸브 및 배기 밸브가 설치된다.

이와 같은 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이 캠 축(2)의 회전 운동으로 왕복 운동되어 연소실의 흡기 포트 및 배기 포트(13)를 개폐하게 된다. 그리고 상기 밸브(10)의 왕복 운동은 실린더 헤드에 설치된 밸브 가이드(7) 내에서 긴 봉형상으로 형성된 밸브 스템(12)이 왕복 운동하게 된다.

한편, 실린더 헤드에는 상기 밸브(10)를 작동하기 위한 캠 축(2) 및 밸브 개폐기구가 설치되고, 상기 밸브 개폐기구들의 원활한 작동을 위해 윤활 및 냉각 작용을 하는 오일이 공급된다.

그런데, 상기 실린더 헤드 내에 공급된 오일이 밸브 가이드(7)와 밸브 스템(12) 사이의 틈새를 통해 연소실에 침입하게 되면 실린더 내의 연소효율이 떨어지고 심한 경우에는 고장을 일으키는 경우가 발생된다. 그래서, 연소실에 오일이 침입하는 것을 방지하도록 상기 밸브 가이드(7) 상측의 밸브 스템(12) 둘레에 스템 실(20)을 설치한다.

이와 같은 종래 밸브 스템 실의 밀착 구조는 밸브(10)의 밸브 스템(12) 둘레에 스템 실(20)이 끼워지고, 상기 스템 실(20)을 지지하도록 그 외주면에 일정 두께의 철판으로 된 실 커버(22)가 설치되며, 상기 실 커버(22)는 밸브 가이드(7) 상측에 고정된다. 그리고 상기 스템 실(20)의 내주면은 밸브 스템(12)의 둘레에 밀착되어 오일 유입이 차단되도록 내측방향으로 돌출된 립부(20a)가 형성된다.

또한 상기 스템 실(20)의 외측면에는 링형의 실 스프링(25)이 설치되어 스템 실(20)이 밸브 스템(12)의 둘레에 밀착되도록 한다.

이와 같이 밸브 스템(10)에 밀착된 스템 실(20)은 밸브 가이드(7) 상측에서 밸브 가이드(7)와 밸브 스템(12)의 틈새를 막아 오일이 그 사이로 침입되는 것을 방지하게 된다.

즉, 상기 밸브 스템(12)이 왕복 운동하게 되면, 상기 스템 실(20)의 립부(20a)가 상기 밸브 스템(12)의 둘레에 밀착되어 있으므로 밸브 스템(12)이 스템 실(20)의 내주면에서 미끄러지듯이 왕복 운동하게 되고, 따라서 연소실내로의 오일의 침입은 방지된다.

하지만 상기한 밸브 스템(12)은 왕복운동 하는 과정에서 일정 정도는 흔들리면서 왕복 운동하게 되는 바, 상기 밸브 스템 실의 립부(20a)와 밸브 스템(12) 사이에 상호 접촉되지 않는 부분이 발생되기 때문에 연소실에 오일이 유입되어 오일 소모량이 많아지고 엔진의 연소 성능도 떨어지는 문제점이 있다.

물론 상기 스템 실(20)의 둘레에 실 스프링(25)이 설치되어 있기는 하나 이 장시간 사용으로 실 스프링(25) 조임 장력이 충분하지 못하게 되면 연소실내에 오일이 유입되어 오일이 과도하게 소모됨은 물론 엔진의 출력이 현저히 저하되는 결과를 가져오게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스템 실의 내측으로 다수의 홀을 형성하고 이 홀에 보조 스프링을 설치함으로써 스템 실의 립부가 밸브 스템에 균일하게 밀착되어 오일 소모량을 줄일 수 있도록 하는 밸브 스템 실의 밀착 구조를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 밸브 스템 실의 밀착 구조는, 연소실에 오일이 유입되는 것을 방지토록 립부가 형성되어 밸브 스템의 둘레에 설치되는 스템 실과, 밸브 가이드 상측에 설치되어 상기 스템 실을 지지하는 실 커버로 구성된 밸브 스템 실 밀착 구조에 있어서, 상기 스템 실은 그 외주측에서 립부 방향으로 다수의 스프링 홀이 형성되고, 상기 스프링 홀에는 상기 스템 실의 립부가 상기 밸브 스템의 둘레에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 보조 스프링이 삽입 설치되며, 상기 실 커버는 그 상부가 상기 스프링 홀의 입구 방향으로 돌출되어 상기 보조 스프링을 지지토록 지지부가 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에서 밸브 스템 실의 밀착 구조가 도시된 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 밸브 스템 실의 밀착 구조가 도시된 구성도,

도 3은 도 2의 A-A선의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40 : 캠축 45 : 밸브

50 : 밸브 스템 52 : 밸브 가이드

60 : 스템 실 60a : 립부

60b : 스프링 홀 65 : 실 커버

65a : 지지부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 밸브 스템 실의 밀착 구조가 도시된 정단면도 및 주요부 확대도이고, 도 3은 도 2의 A-A선의 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 밸브 스템 실의 밀착 구조는 밸브 스템(50)과 밸브 가이드(52) 사이를 통해 연소실에 오일이 유입되는 것을 방지토록 립부(60a)가 형성되어 밸브 스템(50)의 둘레에 설치되는 스템 실(60)과, 밸브 가이드(52) 상측에 설치되어 상기 스템 실(60)을 지지하는 실 커버(65)와, 상기 스템 실(60)이 밸브 스템(50)에 밀착되도록 조임 탄성을 제공하는 탄성 부재(63)가 구비되어 있다.

특히 본 발명에서 상기 스템 실(60)은 그 외주측에서 립부(60a) 방향으로 다수의 스프링 홀(60b)이 형성되고, 상기 스프링 홀(60b)에는 상기 스템 실(60)의 립부(60a)가 상기 밸브 스템(50)의 둘레에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 보조 스프링(70)이 삽입 설치되며, 상기 실 커버(65)는 그 상부가 상기 스프링 홀(60b)의 입구 방향으로 돌출되어 상기 보조 스프링(70)을 지지토록 지지부(65a)가 형성되어 있다.

여기서 상기 스템 실(60)에 형성된 스프링 홀(60b)은 그 입구로부터 내측으로 갈수록 점차 상향 경사(θ)지게 형성된다.

그리고 상기 스프링 홀(60b) 및 보조 스프링(70)은 동수로 이루어지되, 도 3에 도시된 바와 같이 중심 방향으로 균일한 장력을 제공토록 좌우 대칭되게 설치되는 것이 바람직하다.

물론 상기 보조 스프링(70)은 상기 스프링 홀(60b)에 삽입될 때 압축된 상태로 삽입되어 상기 스템 실(60)의 립부(60a)가 밸브 스템(50)의 둘레에 밀착되도록 탄성력을 제공하게 설치된다.

또한 상기 실 커버(65)의 지지부(65a)는 실 커버(65)의 상단으로부터 상기 스프링 홀(60b)의 입구 방향으로 'ㄴ'자형으로 돌출되게 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 밸브 스템 실의 밀착 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

캠축(40)의 회전에 따라 일정한 시기에 밸브(45)가 밸브 가이드(52) 내측에서 상하 이동하게 되고, 동시에 밸브 기구의 원활한 작동을 위해 오일이 공급된다.

이때 상기 밸브 스템(50) 둘레에 설치된 스템 실(60)이 밸브 가이드(52)와 밸브 스템(50) 사이를 통해 연소실에 오일이 유입되는 것을 막게 된다.

특히 본 발명의 스템 실(60)은 후방측에 실 스프링(63)과 함께 다수의 보조 스프링(70)이 설치되어 립부(60a)가 밸브 스템(50)에 밀착되게 함으로써 밸브 스템(50)의 왕복 운동은 제한하지 않으면서 오일이 유입되는 것은 방지하게 된다.

즉 스템 실(60)에 설치된 다수의 보조 스프링(70)이 각각의 고유 탄성력으로 스템 실(60)의 립부(60a)를 밸브 스템(50)에 밀착시키기 때문에 스템 실(60)과 밸브 스템(50) 사이의 틈새가 최소화되어 오일의 유입도 그만큼 최소화되게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 스템 실의 후방측에 다수의 보조 스프링이 설치되어 립부를 밸브 스템에 밀착시키기 때문에 연소실로의 오일 유입이 최소화되어 오일 소모량을 줄임과 동시에 엔진 출력 저하를 방지할 수 있는 이점을 갖게 된다.

Claims (4)

1. 연소실에 오일이 유입되는 것을 방지토록 립부가 형성되어 밸브 스템의 둘레에 설치되는 스템 실과, 밸브 가이드 상측에 설치되어 상기 스템 실을 지지하는 실 커버로 구성된 밸브 스템 실 밀착 구조에 있어서,

   상기 스템 실은 그 외주측에서 립부 방향으로 다수의 스프링 홀이 형성되고,

   상기 스프링 홀에는 상기 스템 실의 립부가 상기 밸브 스템에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 보조 스프링이 삽입 설치되며,

   상기 실 커버는 그 상부가 상기 스프링 홀의 입구 방향으로 돌출되어 상기 보조 스프링을 지지토록 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실의 밀착 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스프링 홀은 그 입구로부터 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실의 밀착 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스프링 홀 및 보조 스프링은 중심 방향으로 균일한 장력을 제공토록 좌우 대칭되게 설치된 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실의 밀착 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 실 커버의 지지부는 실 커버의 상단으로부터 상기 스프링 홀의 입구 방향으로 'ㄴ'자형으로 돌출된 것을 특징으로 하는 밸브 스템 실의 밀착 구조.

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