KR100507514B1 - 형상 기억 합금 적용 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형상 기억 합금 적용 밸브에 관한 것으로서, 하우징과, 하우징 내에 슬라이딩 가능하도록 장착되는 밸브 리프터와, 하우징과 상기 밸브 리프터 간에 연결 장착되는 형상 기억 합금 재질의 스프링 부재와, 스프링 부재에 전류를 공급하도록 장착되어 상기 스프링 부재의 선택적인 수축으로 상기 밸브 리프터의 슬라이딩을 가능하도록 하는 전류 공급장치를 구비한다.

Description

형상 기억 합금 적용 밸브{VALVE USING SHAPE MEMORY ALLOY}

본 발명은 형상 기억 합금 적용 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밸브 구동을 위한 캠의 삭제가 가능한 형상 기억 합금 적용 밸브를 제공하여 엔진의 크기를 축소하며, 밸브 구동 위치 제어가 보다 향상된 형상 기억 합금 적용 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 4 사이클 기관의 밸브 개폐 기구는 밸브가 배치된 위치에 따라 여러 가지로 분류되며, 그 종류로는, 실린더 헤드에 설치되어 있으며, 캠이 푸시로드와 로커 아암을 통해 밸브를 개폐시키는 OHV(OVERHEAD VALVE) 형과, 밸브 및 캠 샤프트가 실린더 헤드에 설치된 것으로 캠이 로커 아암을 통해 밸브를 개폐시키는 OHC(OVERHEAD CAMSHAFT) 형과, 캠이 직접 밸브를 개폐시키는 DOHC(DOUBLE OVERHWAD CAMSHAFT)형 및 실린더의 양쪽 또는 한쪽에 밸브를 설치한 것으로, 현재에는 거의 사용되지 않고 있는 SV(SIDE VALVE)형 등이 있다.

여기서 전술한 각각의 밸브는 캠에 의하여 밸브 스템부가 상하 왕복 운동을 하면서, 흡기 및 배기 포트를 개폐시켜 밸브의 작동이 이루어진다. 즉, 상기 각각의 밸브는 그 작동을 위하여 반드시 캠이 구비되어야 한다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 밸브 구동을 위한 캠의 삭제가 가능한 형상 기억 합금 적용 밸브를 제공하여 엔진의 크기를 축소하며, 밸브 구동 위치 제어가 보다 향상된 형상 기억 합금 적용 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형상 기억 합금 적용 밸브는, 하우징; 상기 하우징 내에 슬라이딩 가능하도록 장착되는 밸브 리프터; 상기 하우징과 상기 밸브 리프터 간에 연결 장착되는 형상 기억 합금 재질의 탄성부재; 상기 탄성부재에 전류를 공급하도록 장착되어 상기 스프링 부재의 선택적인 수축으로 상기 밸브 리프터의 슬라이딩을 가능하도록 하는 전류 공급장치;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성 부재는, 상기 밸브 리프터의 상측과 상기 하우징의 일측에 장착되어 상기 전류 공급장치의 전류 공급에 의하여 상기 밸브 리프터를 상승시키도록 하는 제1스프링; 및 상기 밸브 리프터의 하측과 상기 하우징의 타측에 장착되어 상기 전류 공급장치의 전류 공급에 의하여 상기 밸브 리프터를 하강시키도록 하는 제2스프링;으로 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성 부재는 스프링부재로 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상 기억 합금 적용 밸브를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 형상 기억 합금 재질의 스프링의 인장 및 압축을 도시한 도면이고, 도 2는 형상 기억 합금 재질의 스프링의 온도 범위에 따른 인장 및 압축을 도시한 그래프 도면이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상 기억 합금 적용 밸브를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 형상 기억 합금 적용 밸브(100)는, 하우징(10)과, 하우징(10) 내에 슬라이딩 가능하도록 장착되는 밸브 리프터(20)와, 하우징(10)과 밸브 리프터(20) 간에 연결 장착되는 형상 기억 합금 재질의 탄성부재와, 스프링 부재(30)에 전류를 공급하도록 장착되어 스프링 부재(30)의 선택적인 수축으로 밸브 리프터(20)의 슬라이딩을 가능하도록 하는 전류 공급장치(40)를 구비한다. 상기 탄성부재는 스프링부재(30)로 구비됨이 바람직하다.

상기 하우징(10)의 내측에는 밸브 리프터(20)가 슬라이딩 가능하도록 장착된다. 상기 밸브 리프터(20)와 하우징 간에는 탄성부재 즉, 스프링 부재(30)가 장착된다.

상기 스프링 부재(30)는 형상 기억 합금 재질로 이루어지며, 밸브 리프터(20)의 상측과 하우징의 일측에 장착되어 전류 공급장치(40)로부터 전류를 선택적으로 공급받아 상기 밸브 리프터(20)가 상승되도록 하는 제1스프링(31)과, 밸브 리프터(20)의 하측과 하우징(10)의 타측에 장착되어 전류 공급장치(40)로 부터의 선택적인 전류 공급으로 밸브 리프터(20)가 하강되도록 하는 제2스프링(33)으로 구비된다.

이러한 스프링 부재(30)의 재질인 형상 기억 합금을 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 형상 기억 합금은 일정 온도에서의 형상에 대한 메모리 효과를 갖는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 가하는 온도에 따라 초탄성 효과를 나타내어 탄성영역을 초과한 변형도 원래의 상태로 돌아오는 성질을 갖는 합금을 말한다. 이러한 형상 기억 합금을 스프링 부재에 적용하면 도 1에 도시된 바와 같이, 열을 가하면 수축되며, 냉각시키면 원상태로 회복되도록 한다.

전술한 바와 같이, 형상 기억 합금 재질이 적용된 스프링 부재를 이용한 형상 기억 합금 적용 밸브의 작용을 설명한다.

먼저, 형상 기억 합금 적용 밸브의 후진 작동을 위하여 전류 공급장치(40)를 통하여 제1스프링(31)에 전류를 인가한다. 그러면, 제1스프링(31)은 수축 작용을 하여 밸브 리프터(20)가 하우징(10) 내에서 상측으로 이동되도록 함으로 후진 작동이 이루어진다.

그리고 형상 기억 합금 적용 밸브의 전진 작동을 위하여 전류 공급장치(40)를 통하여 제2스프링(33)에 전류를 인가한다. 그러면, 제2스프링(33)은 수축 작용을 하여 밸브 리프터(20)가 하우징(10) 내에서 하측으로 이동되어 전진 작동이 이루어진다.

상기와 같은 본 발명에 따른 형상 기억 합금 적용 밸브는 다음과 같은 효과를 갖는다.

본 발명의 형상 기억 합금 적용 밸브를 차량 엔진에 적용하면 캠의 구비됨이 없이 구동될 수 있어 캠 구동을 위한 밸트, 스프라켓등의 삭제가 가능하여 엔진의 크기 축소가 가능하다.

또한, 전류 공급장치의 전류 공급에 따른 밸브의 적절한 위치 제어가 가능하여 캠에 의한 밸브 구동보다 위치 제어가 향상된다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 형상 기억 합금 재질의 스프링의 인장 및 압축을 도시한 도면.

도 2는 형상 기억 합금 재질의 스프링의 온도 범위에 따른 작용을 도시한 그래프 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상 기억 합금 적용 밸브를 개략적으로 도시한 도면.

Claims (3)

1. 하우징;

   상기 하우징 내에 슬라이딩 가능하도록 장착되는 밸브 리프터;

   상기 하우징과 상기 밸브 리프터 간에 연결 장착되는 형상 기억 합금 재질의 탄성 부재; 및

   상기 탄성 부재에 전류를 공급하도록 장착되어 상기 탄성 부재의 선택적인 수축으로 상기 밸브 리프터의 슬라이딩을 가능하도록 하는 전류 공급장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 형상 기억 합금 적용 밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 탄성 부재는,

   상기 밸브 리프터의 상측과 상기 하우징의 일측에 장착되어 상기 전류 공급장치의 전류 공급에 의하여 상기 밸브 리프터를 상승시키도록 하는 제1스프링; 및

   상기 밸브 리프터의 하측과 상기 하우징의 타측에 장착되어 상기 전류 공급장치의 전류 공급에 의하여 상기 밸브 리프터를 하강시키도록 하는 제2스프링;으로 구비되는 것을 특징으로 하는 형상 기억 합금 적용 밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 탄성 부재는 스프링부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 형상 기억 합금 적용밸브.