KR100513142B1 - A hydraulically actuated exhaust valve for an internal combustion engine - Google Patents

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KR100513142B1
KR100513142B1 KR10-2000-0053315A KR20000053315A KR100513142B1 KR 100513142 B1 KR100513142 B1 KR 100513142B1 KR 20000053315 A KR20000053315 A KR 20000053315A KR 100513142 B1 KR100513142 B1 KR 100513142B1
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엠에이엔 비앤드떠블유 디젤 에이/에스
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    • F01L2810/03Reducing vibration

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Abstract

유압 액튜에이터(13)를 갖는 배기 밸브는 액튜에이터 피스톤(19)내에 피스톤의 축방향으로 변위가능하게 저어널된 밸브 부재(25)를 지닌다. 피스톤의 축방향으로 액튜에이터 피스톤(19)에서의 변위에 의해, 위치결정 부재(28)는 액튜에이터 피스톤(19)의 위치결정 챔버(42)의 체적을 변하게 할 수 있다. 유압 유체 채널(22)이 밸브 개구부(23)의 압력 챔버(21)내로 전개되는데, 상기 밸브 개구부(23)는 밸브 개구부를 향한 변위만큼 밸브 부재(25)에 의해 적어도 부분적으로 차단된다.The exhaust valve with the hydraulic actuator 13 has a valve member 25 journalably displaceable in the axial direction of the piston in the actuator piston 19. By the displacement in the actuator piston 19 in the axial direction of the piston, the positioning member 28 can change the volume of the positioning chamber 42 of the actuator piston 19. A hydraulic fluid channel 22 develops into the pressure chamber 21 of the valve opening 23, which is at least partly blocked by the valve member 25 by a displacement towards the valve opening.

Description

내연기관용 유압 작동 배기 밸브{A HYDRAULICALLY ACTUATED EXHAUST VALVE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}HYDRAULICALLY ACTUATED EXHAUST VALVE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은, 적어도 하나의 제1의 액튜에이터 피스톤을 포함하는 유압 액튜에이터를 지니는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브에 관한 것으로, 상기 제1의 액튜에이터 피스톤은, 유압 유체 채널을 통하여 공급되고 배출될 수 있는 유압 유체용 압력 챔버를 형성하도록 배기 밸브 스핀들의 연장부에 동축적으로 정렬되어 실린더내에서 이동함으로써, 배기 밸브가 개방되고 폐쇄될 수 있도록 한다.The present invention relates to a hydraulically actuated exhaust valve for an internal combustion engine having a hydraulic actuator comprising at least one first actuator piston, wherein the first actuator piston is a hydraulic fluid that can be supplied and discharged through a hydraulic fluid channel. Coaxially aligned with the extension of the exhaust valve spindle to form a pressure chamber for movement in the cylinder, thereby allowing the exhaust valve to be opened and closed.

이러한 형태의 배기 밸브에 있어서, 액튜에이터 피스톤의 운동이 정상적으로 감쇠되어, 밸브의 폐쇄 운동을 완화시킨다. 엔진의 작동은 저온 시동 상태로부터 고온 작동 상태까지 및/또는 밸브의 마모로 인하여 밸브 스핀들 길이의 현저한 변화를 초래할 수 있다. 이러한 밸브 스핀들 길이의 불가피한 변화는, 밸브의 폐쇄 운동이 항상 일정하게 완화되지 않으므로, 바람직하지 않은 거친 밸브 폐쇄의 상당한 위험을 수반한다. 따라서, 종래의 기술은 그것을 위한 다양한 보정수단을 제공하여 왔다.In this type of exhaust valve, the movement of the actuator piston is normally attenuated, thereby alleviating the closing movement of the valve. Operation of the engine can result in significant changes in valve spindle length from cold start to high temperature and / or due to valve wear. This unavoidable change in valve spindle length entails a significant risk of undesirable coarse valve closure, as the closing motion of the valve is not always relaxed constantly. Therefore, the prior art has provided various correction means for it.

PCT/DK98/00219호는 제1의 피스톤 및 제2의 피스톤을 포함하는 액튜에이터를 구비한 배기 밸브를 개시하는데, 상기 제1의 피스톤은, 밸브의 폐쇄 중 감쇠된 운동에 의해 밸브 하우징에 그것이 접촉함에 따라 고정된 출발 위치를 지닌다. 액튜에이터 피스톤과 밸브의 이동가능한 시트 표면 사이에서의 길이의 변화를 보정하기 위하여, 액튜에이터와 밸브 스핀들 사이에 간극 보정기가 삽입된다. 그 간극 보정기는 배기 밸브의 개방 및 폐쇄시 최대한의 스핀들의 힘을 전달하며, 따라서 그것은 상당한 크기의 여분의 성분으로 된다.PCT / DK98 / 00219 discloses an exhaust valve having an actuator comprising a first piston and a second piston, the first piston contacting the valve housing by attenuated movement during closing of the valve. Thus having a fixed starting position. To compensate for the change in length between the actuator piston and the movable seat surface of the valve, a gap compensator is inserted between the actuator and the valve spindle. The gap compensator transmits the maximum spindle force upon opening and closing the exhaust valve, so that it is a redundant component of considerable size.

DE 38 09 954호는, 액튜에이터 피스톤이 밸브 스핀들과 견고하게 연결되어, 밸브의 폐쇄시 실린더 벽과 저부로 이루어진 보정기 피스톤내로 이동되며, 밸브 하우징의 실린더에서 변위가능한 내연기관용 밸브를 개시한다. 밸브의 개방시와 밸브의 폐쇄중의 완화시, 보정기 피스톤은 액튜에이터 피스톤과 같은 큰 힘을 지니며, 따라서, 그러한 피스톤과 동일한 크기의 차원을 필요로 하는데, 그것은 특히, 대형 엔진에 있어서 불리한 점이다. 다른 단점은, 밸브의 각각의 폐쇄시 보정기 피스톤 위쪽의 오일 챔버가 유효하게 채워져야 한다는 것이다.DE 38 09 954 discloses a valve for an internal combustion engine in which the actuator piston is rigidly connected with the valve spindle, is moved into the compensator piston consisting of the cylinder wall and the bottom when the valve is closed and displaceable in the cylinder of the valve housing. In the opening of the valve and in the relaxation of the closing of the valve, the compensator piston has the same large force as the actuator piston and therefore requires the same dimensions as those pistons, which is a disadvantage, especially for large engines. . Another disadvantage is that the oil chamber above the compensator piston must be effectively filled in each closing of the valve.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 언급된 단점이 배제되며, 밸브의 폐쇄 운동의 균일한 감쇄를 가능하게 하는 유압 작동 배기 밸브를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a hydraulically actuated exhaust valve which eliminates the above mentioned disadvantages and enables uniform attenuation of the closing movement of the valve.

상기와 같은 목적에 따라, 본 발명의 배기 밸브는, 관련된 위치결정 부재를 갖는 밸브 부재가 제1 액튜에이터 피스톤의 축방향으로 제1 액튜에이터 피스톤에서 변위가능하게 저어널되어, 그 액튜에이터 피스톤으로부터 이격되게 스프링-장전되며, 액튜에이터 피스톤의 축방향으로 액튜에이터 피스톤에서의 변위에 의해 상기 위치결정 부재가 액튜에이터 피스톤에서 위치결정 부재의 체적을 변화시킬 수 있고, 배기 밸브의 폐쇄된 위치에서 압력 챔버의 고정 정지부와 접할 수 있으며, 밸브 개구부를 향한 밸브 부재의 변위에 의해, 유압 유체 채널이 밸브 부재에 의해 적어도 부분적으로 차단되는 밸브 개구부의 압력 챔버내로 전개되는 것을 특징으로 한다.In accordance with the above object, the exhaust valve of the present invention has a spring in which a valve member having an associated positioning member is journalably displaced in the first actuator piston in the axial direction of the first actuator piston, so as to be spaced apart from the actuator piston. Loaded, the positioning member can change the volume of the positioning member at the actuator piston by displacement in the actuator piston in the axial direction of the actuator piston, and with the fixed stop of the pressure chamber in the closed position of the exhaust valve. And a displacement of the valve member towards the valve opening causes the hydraulic fluid channel to develop into the pressure chamber of the valve opening that is at least partially blocked by the valve member.

이러한 방식으로, 위치결정 부재는 액튜에이터 피스톤의 밸브 부재에 대한 정해진 시간에 최대 연장부의 위치를 규정할 수 있는데, 상기 위치결정 부재 자체는 위치결정 챔버에 내재된 유압 액튜에이터에 의해 적소에 유지된다. 그러나, 스프링이 밸브 부재상에 가압하고, 그것은 위치결정 부재상에 작용하므로, 적은 량의 유압 유체가 항상 챔버로 유동하거나 또는 챔버로부터 유동하며, 따라서, 위치결정 부재에 내재된 유압 유체는 압력의 영향을 받으며, 그것은 불가피하게 밸브 부재가 액튜에이터 피스톤으로부터 매우 느리게 이동하도록 하는 소정의 누출을 발생시킨다. 그러한 누출은 액튜에이터 피스톤의 표면과 활주 접촉하는 위치결정 부재의 표면 사이에서 발생할 수 있으며, 따라서 그것은 또한 활주 표면돌 사이의 윤활에 도움이 된다.In this way, the positioning member can define the position of the maximum extension at a given time with respect to the valve member of the actuator piston, which positioning member itself is held in place by a hydraulic actuator inherent in the positioning chamber. However, since the spring presses on the valve member and it acts on the positioning member, a small amount of hydraulic fluid always flows to or from the chamber, so that the hydraulic fluid inherent in the positioning member Affected, which inevitably causes certain leaks that cause the valve member to move very slowly from the actuator piston. Such leakage can occur between the surface of the actuator piston and the surface of the positioning member in sliding contact, thus it also aids in lubrication between the sliding surface stones.

배기 밸브가 개방되면, 높은 압력의 유압 유체가 유압 유체 채널로부터 압력 챔버내로 유동하는데, 따라서, 압력 챔버의 압력은 상승하며, 그 결과 액튜에이터 피스톤이 배기 밸브를 개방한다. 유압 유체 채널의 압력이 다시 하강하면, 액튜에이터 피스톤은, 예를들면, 그 아래에 배치되어 밸브 스핀들상에 작용하는 공압식 스프링으로 인하여 다시 가압된다. 배기 밸브가 그 폐쇄 위치에 접근하면, 밸브 부재 또한 밸브 개구부에 접근하여, 점차로 폐쇄된다. 이것은 액튜에이터 피스톤 위쪽의 압력 챔버의 압력을 상승시키며, 폐쇄 운동이 완화된다.When the exhaust valve is open, high pressure hydraulic fluid flows from the hydraulic fluid channel into the pressure chamber, so that the pressure in the pressure chamber rises, with the result that the actuator piston opens the exhaust valve. When the pressure in the hydraulic fluid channel falls again, the actuator piston is again pressurized, for example by a pneumatic spring disposed below and acting on the valve spindle. When the exhaust valve approaches its closed position, the valve member also approaches the valve opening and gradually closes. This raises the pressure in the pressure chamber above the actuator piston, and the closing movement is relaxed.

그러한 폐쇄와 관련하여, 액튜에이터 피스톤에서 밸브 부재의 위치가 조절될 수 있다. 액튜에이터 피스톤이 선행하는 폐쇄시와 동일한 실린더 높이에 있거나, 실린더의 단부벽에 보다 인접하게 있을 경우, 위치결정 부재가 압력 챔버의 고정 정지부와 접하여, 어느 정도 다시 가압됨으로써, 유압 유체가 누출함에 따라 위치결정 부재의 체적이 다시 변할 것이다. 한편, 액튜에이터 피스톤이 선행하는 폐쇄시보다 실린더 단부벽으로부터 더 이격될 경우, 위치결정 부재는 고정 정지부와 접하지 않게 된다. 그러나, 계속되는 사이클 중 하나의 사이클에서, 챔버로부터의 누출 또는 챔버에 대한 누출로 인하여 접촉이 일어날 것이다. 이러한 방식으로, 위치결정 부재의 위치와 그에 따른 액튜이이터 피스톤의 밸브 부재의 위치가, 액튜에이터 피스톤과 배기 밸브의 이동가능한 시트 표면 사이의 현재의 길이에 관하여 항상 조절되며, 그것은 상기 길이와 무관하게 밸브 폐쇄 운동의 균일한 완화를 보장한다.In relation to such closure, the position of the valve member in the actuator piston can be adjusted. If the actuator piston is at the same cylinder height as in the preceding closing or closer to the end wall of the cylinder, the positioning member is in contact with the stationary stop of the pressure chamber and pressurized to some extent so that the hydraulic fluid leaks. The volume of the positioning member will change again. On the other hand, when the actuator piston is further spaced from the cylinder end wall than in the prior closing, the positioning member is not in contact with the stationary stop. However, in one of the following cycles, contact will occur due to leakage from or to the chamber. In this way, the position of the positioning member and thus the position of the valve member of the actuator piston is always adjusted in relation to the current length between the actuator piston and the movable seat surface of the exhaust valve, which is independent of the length. Ensure even relief of valve closing movement.

배기 밸브의 폐쇄시, 피스톤 위쪽의 압력 챔버의 압력 증가로 인하여 액튜에이터 피스톤이 완화되며, 따라서, 밸브 부재와 위치결정 부재는 피스톤의 축방향으로 큰 제동력을 지닐 필요가 없다. 이러한 부재들은 액튜에이터 피스톤에 비하여 비교적 작게 될 수 있다. 이것은 또한, 위치결정 부재가 매우 큰 질량을 갖지 않으며, 또한 그것이 압력 챔버의 고정 정지부와 접할 때 큰 운동량을 갖지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 마모가 더 적게 발생하며, 밸브가 보다 균일하게 폐쇄될 수 있다.Upon closure of the exhaust valve, the actuator piston is relaxed due to an increase in pressure in the pressure chamber above the piston, so that the valve member and the positioning member do not have to have a large braking force in the axial direction of the piston. Such members can be relatively small compared to the actuator piston. This also means that the positioning member does not have a very large mass and also does not have a large momentum when it comes into contact with the stationary stop of the pressure chamber. Thus, less wear occurs and the valve can be closed more uniformly.

본 발명의 제1의 실시예에 있어서, 밸브 부재와 위치결정 부재는 완전히 일체로 형성된다. 이 실시예는, 액튜에이터 피스톤에서 변위될 수 있도록 단일의 부재가 장착되는 것과 같이, 제조와 기능의 양면에서 매우 간단하다. 위치결정 챔버와 압력 챔버 사이의 상기 언급된 누출은 밸브 및 위치결정 부재와 액튜에이터 피스톤 사이의 간극의 적절한 설계에 의해 결정됨으로서, 한편으로는, 밸브 및 위치결정 부재가 배기 밸브의 폐쇄된 위치에서 압력 챔버의 고정 정지부에 접할 때 액튜에이터 피스톤에서 밸브 및 위치결정 부재 위치의 적절한 조절을 위한 충분한 누출이 발생할 수 있으며, 다른 한편으로는, 배기 밸브의 개방 중 유압 유체 채널의 압력 증가시, 유압 유체가 압력 챔버에 자유롭게 출입할 수 있도록 밸브 부재가 유압 유체 채널을 벗어나 변위될 때까지 짧은 기간동안 발생하는 밸브 부재의 상부 표면에 대한 압력의 영향으로 인하여 액튜에이터 피스톤에서 밸브 및 위치결정 부재의 비교적 적은 변위가 발생할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the valve member and the positioning member are formed completely integrally. This embodiment is very simple in both manufacturing and functioning, as a single member is mounted so that it can be displaced in the actuator piston. The above mentioned leakage between the positioning chamber and the pressure chamber is determined by the proper design of the gap between the valve and the positioning member and the actuator piston, so that the valve and the positioning member are pressurized at the closed position of the exhaust valve. Sufficient leakage may occur at the actuator piston for proper adjustment of the valve and positioning member position when in contact with the stationary stop of the chamber; on the other hand, upon increasing pressure in the hydraulic fluid channel during opening of the exhaust valve, the hydraulic fluid may Due to the influence of pressure on the upper surface of the valve member, which occurs for a short period of time until the valve member is displaced out of the hydraulic fluid channel so that it can freely enter and exit the pressure chamber, relatively little displacement of the valve and positioning member in the actuator piston May occur.

다른 실시예에 있어서, 밸브 부재는 원통형으로 되어, 또한 원통형으로 되며 제1의 액튜에이터 피스톤에서 동축적으로 안내되는 위치결정 부재에서 동축적으로 안내되며, 피스톤의 밖으로 향한 그 벽 부분은 압력 챔버의 고정 정지부에 접할 수 있는 단부 표면과 적어도 하나의 통로를 지니며, 밸브 부재는 위치결정 부재상의 하향 접촉 표면에 대한 접촉을 위한 상향 접촉 표면을 갖는 하부 칼라를 지닌다. 배기 밸브가 개방되면, 밸브 부재는 스프링 부하에 대항하여 액튜에이터 피스톤내로 가압될 수 있으며, 따라서, 밸브 개구부를 노출시키며, 유압 유체는 그것을 통하여 압력 챔버내로 유동할 수 있다. 액튜에이터 피스톤의 제1의 변위 후, 밸브 부재는 관련된 스프링에 의해 액튜에이터 피스톤을 벗어나 어느 정도 다시 가압됨으로써, 밸브 부재가 위치결정 부재와 접할 수 있다. 따라서, 위치결정 부재는 배기 밸브의 개방시 유압 유체 채널의 압력 증가에 의해 거의 영향을 받지 않으며, 그것은, 경우에 따라 이러한 압력 증가가 액튜에이터 피스톤에서 위치결정 부재의 부적절한 변위를 초래할 수 있으므로, 잇점이 될 수 있다. 피스톤의 밖으로 향한 벽 부분에 있는 통로는, 위치결정 부재가 고정 정지부와 접할 때 밸브 개구부와 압력 챔버 사이에서 유압 유체가 유동할 수 있도록 하며, 다라서, 단부 표면은 그러한 유동을 차단할 수 있는 위치결정 부재없는 환형의 정지부로서 형성될 수 있다.In another embodiment, the valve member is cylindrical, and also cylindrical and guided coaxially in a positioning member which is coaxially guided in the first actuator piston, the wall portion of which is directed out of the piston is fixed in the pressure chamber. With at least one passageway and an end surface abutable to the stop, the valve member has a lower collar having an upward contact surface for contact with a downward contact surface on the positioning member. When the exhaust valve is open, the valve member can be pressed into the actuator piston against the spring load, thus exposing the valve opening and the hydraulic fluid can flow through it into the pressure chamber. After the first displacement of the actuator piston, the valve member is pushed out of the actuator piston by some associated spring and pressurized again to some extent so that the valve member can contact the positioning member. Thus, the positioning member is hardly affected by the increase in the pressure of the hydraulic fluid channel upon opening of the exhaust valve, which is advantageous because in some cases such an increase in pressure can lead to an inappropriate displacement of the positioning member in the actuator piston. Can be. The passage in the outwardly facing wall portion of the piston allows hydraulic fluid to flow between the valve opening and the pressure chamber when the positioning member contacts the stationary stop, so that the end surface is positioned where it can block such flow. It can be formed as an annular stop without a crystal member.

위치결정 챔버는 역지밸브(non-return valve)를 구비한 유동 통로를 통하여 압력 챔버와 연통할 수 있다. 전술된 바와같이, 일정한 누출이 존재함으로써, 위치결정 부재와 밸브 부재의 위치가 액튜에이터 피스톤에 관하여 서서히 변한다. 위치결정 부재가 압력 챔버의 고정 정지부와 접하면, 그러나, 그것은 이러한 누출을 통하여 가능한 것보다 더 큰 유압 유체의 유동을 필요로 할 수 있다. 역지밸브는 볼에 의해 폐쇄되는 것이 유리하며, 그 밸브는, 위치결정 부재가 고정 정지부와 접할 때 볼이 그 시트로부터 단지 들어올려지도록 배향될 수 있다.The positioning chamber may be in communication with the pressure chamber through a flow passage having a non-return valve. As mentioned above, the presence of a constant leak causes the position of the positioning member and the valve member to change slowly with respect to the actuator piston. If the positioning member is in contact with the stationary stop of the pressure chamber, however, it may require a larger flow of hydraulic fluid than is possible through this leak. The check valve is advantageously closed by a ball, which can be oriented such that the ball is only lifted from the seat when the positioning member is in contact with the stationary stop.

위치결정 부재는 액튜에이터 피스톤으로부터 이격된 방향으로 분리 스프링에 의해 장전될 수 있다. 이것은 밸브 부재가 위치결정 부재에서 안내될 경우에 이점으로 될 수 있는데, 그 이유는 이러한 부재들 사이의 과도한 마찰은, 밸브가 개방될 때, 밸브 부재가 위치결정 부재를 그것과 함께 액튜에이터 피스톤내로 끌어당길 수 있기 때문이다.The positioning member may be loaded by the separating spring in a direction spaced from the actuator piston. This may be an advantage when the valve member is guided in the positioning member, because excessive friction between these members causes the valve member to drag the positioning member with it into the actuator piston when the valve is opened. Because you can pull.

배기 밸브의 액튜에이터는, 위치결정 챔버의 체적이 압력 챔버의 고정 정지부와 접하는 위치결정 부재에 의해 증가될 수 있도록 설계될 수 있다.The actuator of the exhaust valve can be designed such that the volume of the positioning chamber can be increased by the positioning member in contact with the fixed stop of the pressure chamber.

제조의 관점에서 유리하고, 축방향으로 짧게 되는 다른 실시예에 있어서, 위치결정 부재는 액튜에이터 피스톤의 실린더내에서 안내되는 하부 칼라를 지니며, 위치결정 챔버는, 위치결정 부재 주위에 배치되어 하향으로는 위치결정 부재의 칼라에 의해, 상향으로는 액튜에이터 피스톤의 상한(ceiling)에 의해 형성되는 환형의 챔버로 된다.In another embodiment, which is advantageous from a manufacturing point of view and shortened in the axial direction, the positioning member has a lower collar guided in the cylinder of the actuator piston, and the positioning chamber is disposed around the positioning member and downwards. Is an annular chamber formed by the collar of the positioning member and upward by the ceiling of the actuator piston.

위치결정부재와 압력 챔버의 고정 정지부는, 예를들면, 압력 챔버의 단부벽의 원주방향 홈내로 활주하는 위치결정 부재상에 정렬된 원주방향 횡단면 테이퍼 벽 부분에 의해 고정 정지부와 접하기 전에 위치결정 부재의 운동이 감쇠될 수 있도록 설계될 수 있다. 특히, 위치결정 부재가 큰 질량을 갖는 대형의 제조 차원에 있어서, 이것은 밸브 부재의 보다 정확한 위치결정을 가능하게 하며, 결과적으로 보다 균일한 밸브 폐쇄를 가능하게 한다. 이것은 또한, 위치결정 부재가 고정 정지부와 접촉시 액튜에이터 피스톤의 보다 큰 변위를 실행하여야 하므로, 급속한 온도 증가로 인하여 밸브 길이가 급속히 증가될 경우 유리하다.The positioning member and the fixed stop of the pressure chamber are positioned prior to contact with the fixed stop by, for example, a circumferential cross-sectional tapered wall portion aligned on the positioning member that slides into the circumferential groove of the end wall of the pressure chamber. It can be designed so that the motion of the crystal member can be attenuated. In particular, in the case of large manufacturing dimensions in which the positioning member has a large mass, this enables more accurate positioning of the valve member, and consequently, a more uniform valve closing. This is also advantageous if the valve length is rapidly increased due to a rapid temperature increase since the positioning member must carry out a larger displacement of the actuator piston when in contact with the stationary stop.

다른 실시예에 있어서, 위치결정 챔버의 체적은 압력 챔버의 고정 정지부에 대한 위치결정 부재의 접촉에 의해 감소될 수 있다.In another embodiment, the volume of the positioning chamber can be reduced by contact of the positioning member to the stationary stop of the pressure chamber.

유리한 실시예에 있어서, 액튜에이터 피스톤에 배치되어 밸브 개구부로부터 이격되게 향하는 밸브 부재 영역은, 액튜에이터 피스톤에 배치되어 액튜에이터 피스톤의 개구부를 통하여 압력 챔버와 연통하는 공간에 노출된다. 이러한 방식으로, 밸브 부재는 배기 밸브의 폐쇄 중 양 축방향으로 동일한 유압 압력에 의해 영향을 받으며, 그 확장된 위치에 밸브 부재를 유지하는 스프링은 덜 강하게 될 수 있다. 더욱이, 위치결정 부재는 또한 이러한 방식으로, 양 축방향으로 유압 매체에 의해 영향을 받을 수 있으며, 위치결정 챔버로부터의 또는 위치결정 챔버에 대한 누출은 액튜에이터 피스톤의 상기 공간에 발생할 수 있다.In an advantageous embodiment, the valve member region disposed in the actuator piston and facing away from the valve opening is exposed to a space disposed in the actuator piston and in communication with the pressure chamber through the opening of the actuator piston. In this way, the valve member is affected by the same hydraulic pressure in both axial directions during the closing of the exhaust valve, and the spring holding the valve member in its extended position can be made less rigid. Moreover, the positioning member can also be affected in this way by the hydraulic medium in both axial directions, and leakage from or into the positioning chamber can occur in the space of the actuator piston.

밸브 개구부는 원통형 보어로 되는 것이 유리하며, 밸브 부재는 밸브 개구부내로 변위될 수 있는 원뿔형 섹션을 지님으로써, 밸브 개구부의 유동 영역이 점차로 감소된다. 이것은 배기 밸브에 대한 적절한 완화 시퀀스를 얻을 수 있도록 한다.The valve opening advantageously becomes a cylindrical bore, and the valve member has a conical section which can be displaced into the valve opening, whereby the flow area of the valve opening is gradually reduced. This makes it possible to obtain an appropriate relaxation sequence for the exhaust valve.

이제, 본 발명이 개략적인 첨부도면을 참조로 실시예 방식으로 보다 상세히 설명된다.The invention is now described in more detail in an embodiment manner with reference to the schematic accompanying drawings.

도1은, 스핀들(2)을 지니는 대형 2행정 크로스헤드 엔진용 배기 밸브(1)를 도시하며, 상기 스핀들(2)은 배기 밸브의 하우징에 장착된 스핀들 가이드(3)에서 축방향으로 변위될 수 있도록 저어널되며, 그 하단부에는, 엔진 실린더(도시되지 안았음)의 연소실을 향하며, 실린더 커버(도시되지 안았음)에 장착되는 하우징(4)의 하부 측부에 고정되는 하부(6)와 상호작용하는 밸브 디스크(5)를 지닌다. 그 밸브 디스크(5)는 하부(6)상의 대향 고정 시트 표면(8)과 상호작용하는 시트 표면(7)을 지닌다. 밸브의 개방위치(도시되지 안았음)에 있어서, 엔진 실린더로부터의 가스는 배기 채널(9)을 통하여 유출될 수 있다.1 shows an exhaust valve 1 for a large two-stroke crosshead engine with a spindle 2, which spindle 2 is to be axially displaced in a spindle guide 3 mounted to the housing of the exhaust valve. It is journaled so that its lower end faces the combustion chamber of the engine cylinder (not shown) and is mutually connected to the lower part 6 fixed to the lower side of the housing 4 mounted to the cylinder cover (not shown). It has a valve disk 5 that acts. The valve disc 5 has a seat surface 7 which interacts with an opposing fixed seat surface 8 on the lower part 6. In the open position (not shown) of the valve, gas from the engine cylinder can flow out through the exhaust channel 9.

디스크(5)로부터 이격되게 향하는 스핀들의 단부에, 액튜에이터(11)가 배치되며, 그것은 하우징(12)을 포함하며, 그 상단부에는 유압 액튜에이터(13)가 배치되며, 그것과 밸브 하우징(4)의 사이에는 소위 공압식 스프링(14)이 있다. 배기 밸브(1)는 유압 액튜에이터(13)에 의해 개방되며, 유압 유체가 그 액튜에이터(13)에 대한 연결부(15)를 통하여 공급된다. 그 유압 유체는, 상기 연결부(15)를 고압 도관 및 유압 유체용 귀환부와 선택적으로 연결할 수 있는 전자 작동 제어밸브를 통하여 공급할 수 있다. 그 유압 유체는 또한 캠-구동된 펌프 실린더로부터 공급될 수 있다. 배기 밸브(1)는 공압식 스프링(14)에 의해 폐쇄되며, 그것은 공기 실린더(17)의 밸브 스핀들(2)상에 장착된 스프링 피스톤(16)을 포함한다. 공압식 스프링 대신에, 전체적인 액튜에이터(11)가 복동식 유압 액튜에이터로서 설계될 수 있다.At the end of the spindle facing away from the disk 5, an actuator 11 is arranged, which comprises a housing 12, at the upper end of which a hydraulic actuator 13 is arranged, of which the valve housing 4 is arranged. There is a so-called pneumatic spring 14 in between. The exhaust valve 1 is opened by the hydraulic actuator 13, and hydraulic fluid is supplied through the connection 15 to the actuator 13. The hydraulic fluid can be supplied via an electronically actuated control valve that can selectively connect the connecting portion 15 with a high pressure conduit and a return for hydraulic fluid. The hydraulic fluid can also be supplied from a cam-driven pump cylinder. The exhaust valve 1 is closed by a pneumatic spring 14, which comprises a spring piston 16 mounted on the valve spindle 2 of the air cylinder 17. Instead of pneumatic springs, the entire actuator 11 can be designed as a double acting hydraulic actuator.

도2는, 스핀들(2)이 그 축에 관하여 회전가능하게 피스톤(19)과 연결되도록 밸브 스핀들(2)의 연장부와 동축적으로, 밸브 스핀들(2)의 연장부에 정렬된 액튜에이터 피스톤(19)을 도시한다. 그 액튜에이터 피스톤(19)은 액튜에이터 하우징(12)의 유압 실린더(20)에서 변위될 수 있으며, 압력 챔버(21)가 피스톤(19) 위쪽의 실린더(20)에 형성된다. 유압 유체 채널(22)이 액튜에이터 하우징(12) 외측의 유압 연결부(15)를 액튜에이터 피스톤(19)의 상부에 대향하는 실린더(20)의 단부벽(24)에 배치된 원통형 보어 형태의 밸브 개구부(23)와 연결한다. 그 밸브 개구부(23)는 실린더(20)에 동축적으로 배치되며, 유동으로부터 점차로 차단될 수 있으며, 액튜에이터 피스톤(19)에 배치되어 그것으로부터 돌출하는 밸브 부재(25)는 실린더(20)에서 피스톤(19)의 변위시 개구부(23)내로 활주할 수 있는 상부 원추형 섹션(26)을 지닌다. 그 밸브 개구부(23)와 밸브 부재(25)는 또한 유동의 점차적인 폐쇄를 허여하는 다른 설계로 될 수 있는데; 예를들면, 밸브 부재의 상부 표면은 경사지게 절단되거나 또는 하향으로 감소하는 횡단면을 갖는 종방향 오목부를 지닐 수 있다.2 shows an actuator piston (coaxially aligned with an extension of the valve spindle 2, coaxially with an extension of the valve spindle 2 such that the spindle 2 is rotatably connected with the piston 19 about its axis). 19) is shown. The actuator piston 19 can be displaced in the hydraulic cylinder 20 of the actuator housing 12, and a pressure chamber 21 is formed in the cylinder 20 above the piston 19. The hydraulic fluid channel 22 has a cylindrical bore shaped valve opening disposed in the end wall 24 of the cylinder 20 opposite the hydraulic connection 15 outside the actuator housing 12 to the top of the actuator piston 19. 23). The valve opening 23 is coaxially disposed in the cylinder 20 and can be gradually interrupted from the flow, and the valve member 25 disposed in the actuator piston 19 and projecting therefrom is a piston in the cylinder 20. It has an upper conical section 26 which can slide into the opening 23 upon displacement of 19. The valve opening 23 and the valve member 25 can also be of another design allowing a gradual closure of the flow; For example, the upper surface of the valve member may have a longitudinal recess with a cross section that is cut diagonally or decreases downward.

그 원추형 섹션(26)하에서, 밸브 부재(25)는 위치결정 부재(28)에서 종방향으로 변위될 수 있는 원통형 외측 표면(27)을 지니며, 그것은 또한 액튜에이터 피스톤(19)의 원통형 보어(29)에서 종방향으로 변위될 수 있는 원통형 외측 표면(41)을 지닌다. 그 하단부에서, 밸브 부재(25)는 외향으로 돌출하는 칼라(30)를 지니며, 그 칼라의 상부 표면은, 도2에 도시된 위치에서, 위치결정 부재(28)의 하부 표면과 접한다. 그 밸브 부재(25)는 상부벽(32)에 의해 상향으로 폐쇄되는 내측 동축 보어(31)를 지닌다. 압축 스프링(33)의 일단부가 상부 벽(32)과 접하며, 그 타단부가 액튜에이터 피스톤(19)의 내측 공간(34)의 하부벽(40)에서 오목부의 하부와 접한다. 피스톤(19)의 공간(34)은 액튜에이터 피스톤(19)의 하나 또는 그 이상의 통로(35)를 통하여 실린더(20)의 압력 챔버(21)와 연통한다. 그 하단부에서, 위치결정 부재(28)는, 밸브 부재(25)의 칼라(30)보다 더 큰 직경을 지니며 액튜에이터 피스톤(19)의 원통형 보어(37)에서 활주할 수 있는 외측 원통형 벽(38)을 갖는 칼라(36)를 지닌다. 위치결정 부재(28)의 칼라(36)는, 밸브 부재(25)의 칼라(30)보다 더 큰 직경을 지니는 압축 스프링의 일단부에 의해 그 하부 표면에서 영향을 받으며, 그 타단부는 피스톤(19)의 공간(34)의 하부벽(40)과 접한다.Under its conical section 26, the valve member 25 has a cylindrical outer surface 27 which can be displaced longitudinally at the positioning member 28, which also has a cylindrical bore 29 of the actuator piston 19. It has a cylindrical outer surface 41 which can be displaced longitudinally in. At its lower end, the valve member 25 has a collar 30 projecting outwardly, the upper surface of which is in contact with the lower surface of the positioning member 28, at the position shown in FIG. The valve member 25 has an inner coaxial bore 31 which is closed upward by the top wall 32. One end of the compression spring 33 is in contact with the upper wall 32, and the other end is in contact with the bottom of the recess in the lower wall 40 of the inner space 34 of the actuator piston 19. The space 34 of the piston 19 communicates with the pressure chamber 21 of the cylinder 20 via one or more passages 35 of the actuator piston 19. At its lower end, the positioning member 28 has an outer cylindrical wall 38 having a larger diameter than the collar 30 of the valve member 25 and which can slide in the cylindrical bore 37 of the actuator piston 19. Has a collar 36 with. The collar 36 of the positioning member 28 is affected at its lower surface by one end of the compression spring having a larger diameter than the collar 30 of the valve member 25, the other end of which is a piston ( It is in contact with the lower wall 40 of the space 34 of 19.

위치결정 부재(28)의 칼라(36)의 상부 표면은, 원통형 외측 표면(41)과 원통형 보어(37)에 의해 형성된 환형의 위치결정 챔버(42)를 하향으로 한정한다. 상향으로, 위치결정 챔버(42)는 액튜에이터 피스톤(19)의 2개의 원통형 보어(29, 37)의 벽들을 연결하는 원주방향 상부벽(43)에 의해 형성된다. 보어(29) 및/또는 보어(37)에서, 위치결정 부재(28)는, 유압 유체가 위치결정 챔버(42)와 압력 챔버(21) 사이의 누출에 의해 유동할 수 있도록 일정한 간극을 가지고 안내된다. 보다 많은 누출이 필요할 경우, 액튜에이터 피스톤(19)에 별개의 누출 채널이 형성될 수 있다. 액튜에이터 피스톤의 유동 통로의 역지밸브(44)는 유압 유체가 압력 챔버(21)로부터 위치결정 챔버(42)까지 유동하는 것을 허여한다. 상부에서, 위치결정 부재(28)는 액튜에이터 피스톤(19)으로부터 어느 정도 돌출하며, 도2에 도시된 배기 밸브(1)의 폐쇄된 위치에서, 실린더(20)의 단부벽(24)상의 고정 정지부(46)와 접하는 상부 표면(45)을 지닌다. 피스톤(19)으로부터 돌출하는 위치결정 부재(28)의 원주벽 부분에는, 오목부(47)가 형성되어 있으며, 그 오목부는, 배기 밸브(1)의 개방 또는 폐쇄 중 배기 밸브(25)가 액튜에이터 피스톤(19)내로 어느 정도 이동할 때, 하우징(12)의 채널(22)과 압력 챔버(21) 사이에 유압 유체가 통과하도록 한다. 제시된 실시에에 있어서, 오목부(47)들은 표면(45)을 분할하지만, 그것들이 표면(45)까지 연속될 필요는 없으며, 표면(45)은 완전한 원주 표면으로서 연장할 수 있다.The upper surface of the collar 36 of the positioning member 28 defines an annular positioning chamber 42 formed by the cylindrical outer surface 41 and the cylindrical bore 37 downwards. Upwardly, the positioning chamber 42 is formed by a circumferential top wall 43 connecting the walls of the two cylindrical bores 29, 37 of the actuator piston 19. In the bore 29 and / or the bore 37, the positioning member 28 guides with a constant gap so that hydraulic fluid can flow by leakage between the positioning chamber 42 and the pressure chamber 21. do. If more leaks are needed, a separate leak channel can be formed in the actuator piston 19. The check valve 44 in the flow passage of the actuator piston allows hydraulic fluid to flow from the pressure chamber 21 to the positioning chamber 42. At the top, the positioning member 28 protrudes to some extent from the actuator piston 19, and in the closed position of the exhaust valve 1 shown in FIG. 2, a fixed stop on the end wall 24 of the cylinder 20. It has an upper surface 45 that abuts portion 46. A recess 47 is formed in the circumferential wall portion of the positioning member 28 that protrudes from the piston 19, and the recess is an exhaust valve 25 during the opening or closing of the exhaust valve 1. When moving to some extent into the piston 19, hydraulic fluid passes between the channel 22 of the housing 12 and the pressure chamber 21. In the presented embodiment, the recesses 47 divide the surface 45, but they do not need to be continuous to the surface 45, and the surface 45 may extend as a complete circumferential surface.

배기 밸브(1)가 개방되면, 유압 채널(22)에 가압된 유압 유체가 공급됨으로서, 밸브 부재(25)가 도2에 도시된 위치로부터 도3에 도시된 위치까지 변위된다. 그 유압 유체는 그 후 압력 챔버(21)내로 자유롭게 유동할 수 있으며, 밸브 스핀들(2)이 하향으로 변위되어, 고정 시트(8)로부터 밸브 디스크(5)를 들어올린다.When the exhaust valve 1 is opened, the pressurized hydraulic fluid is supplied to the hydraulic channel 22 so that the valve member 25 is displaced from the position shown in FIG. 2 to the position shown in FIG. The hydraulic fluid can then freely flow into the pressure chamber 21 and the valve spindle 2 is displaced downwards, lifting the valve disc 5 from the fixed seat 8.

밸브가 폐쇄되면, 유압 채널(22)의 압력이 감소되며, 유압 유체가 압력 챔버(21)로부터 채널(22)내로 되밀리며, 공압식 스프링(14)이 밸브 스핀들을 상향으로 가압한다. 이제, 스프링(33)이 밸브 부재(25)를 피스톤(19)의 그 확장된 위치까지 가압한다.When the valve is closed, the pressure in the hydraulic channel 22 is reduced, hydraulic fluid is pushed back from the pressure chamber 21 into the channel 22, and a pneumatic spring 14 presses the valve spindle upwards. The spring 33 now presses the valve member 25 to its extended position of the piston 19.

개방 및 폐쇄 시퀀스 중, 약간의 유압 유체가 상기 언급된 누출을 통하여 위치결정 챔버(42)로부터 압력 챔버(21)까지 누출하며, 스프링(33, 39)이 상향력으로 위치결정 부재(28)에 영향을 준다. 스프링(39)은 생략될 수 있다. 액튜에이터 피스톤(19)의 느린 상향 운동과는 관계없이, 위치결정 부재(28)는, 위치결정 챔버(42)에 내재된 유압 유체의 체적에 의해 피스톤에 유지되며, 밸브(1)의 폐쇄중의 밸브부재(25)의 칼라(30)가 스프링(33)으로부터의 영향으로 인하여 위치결정 부재(28)와 접하므로, 밸브 부재(25)는 밸브 디스크(5)의 이동가능한 시트 표면(7)에 관하여 일정한 거리에 유지되며, 이동가능한 시트 표면(7)이 고정 시트 표면(8)으로부터 일정한 거리에 있을 때 폐쇄 운동의 완화가 시작된다. 예를들면, 가열로 인하여 밸브 스핀들(2)의 길이가 늘어날 경우, 위치결정 부재(28)가 배기 밸브(1)의 최종 폐쇄시 액튜에이터 피스톤(19)내로 어느 정도 가압될 것이며, 위치결정 부재(28)의 상부 표면(45)이 압력 챔버(21)의 고정 정지부(46)에 접한다. 그에따라, 일정의 유압 유체가 역지밸브(44)를 통하여 압력 챔버(21)로부터 위치결정 챔버(42)내로 유동할 것이며, 그 후, 위치결정 부재(28)는 새로운 위치에 유지될 것이다. 한편, 스핀들의 길이가 감소할 경우, 위치결정 부재(28)는, 상기 언급된 느린 상향 운동으로 인하여 새로운 위치에 자체적으로 적응함으로써, 배기 밸브의 균일하고 정확한 폐쇄가 이루어진다.During the opening and closing sequence, some hydraulic fluid leaks from the positioning chamber 42 to the pressure chamber 21 through the above-mentioned leak, and the springs 33 and 39 are directed to the positioning member 28 with upward force. affect. The spring 39 may be omitted. Irrespective of the slow upward movement of the actuator piston 19, the positioning member 28 is held in the piston by the volume of hydraulic fluid inherent in the positioning chamber 42, and the valve 1 is being closed. Since the collar 30 of the valve member 25 contacts the positioning member 28 due to the influence from the spring 33, the valve member 25 is connected to the movable seat surface 7 of the valve disc 5. Retained at a constant distance in relation to, the relaxation of the closing movement starts when the movable seat surface 7 is at a constant distance from the stationary seat surface 8. For example, if the length of the valve spindle 2 increases due to heating, the positioning member 28 will be pressed to some extent into the actuator piston 19 upon final closing of the exhaust valve 1, The upper surface 45 of 28 abuts the stationary stop 46 of the pressure chamber 21. Accordingly, a constant hydraulic fluid will flow from the pressure chamber 21 into the positioning chamber 42 through the check valve 44, and then the positioning member 28 will be maintained in the new position. On the other hand, when the length of the spindle decreases, the positioning member 28 adapts itself to the new position due to the slow upward movement mentioned above, thereby achieving a uniform and accurate closing of the exhaust valve.

역지밸브(44)는, 볼이 피스톤(19)의 축방향으로 이동하도록 배향될 수 있지만, 그것은 다르게, 가능하면 피스톤의 반경방향으로 배향되는 것이 유리하며, 따라서, 볼은 위치결정 부재(28)가 압력 챔버(21)의 고정 정지부(46)에 대한 접촉에 의해 변위될 때를 제외하고 그 시트에 확실히 접함으로써, 볼이 그 시트로부터 들어올려져, 유압 유체가 역지밸브를 통하여 통과할 수 있다. 다른 형태의 역지밸브 또한 사용될 수 있다.The check valve 44 can be oriented so that the ball moves in the axial direction of the piston 19, but it is advantageously otherwise oriented in the radial direction of the piston, so that the ball is positioned in the positioning member 28. By firmly contacting the seat except when it is displaced by contact with the fixed stop 46 of the pressure chamber 21, the ball is lifted from the seat, allowing hydraulic fluid to pass through the check valve. . Other types of check valves may also be used.

도4는, 액튜에이터가, 제1의 피스톤(19)과 그 제1의 피스톤(19)에서 종방향으로 변위가능한 제2의 피스톤(48)을 구비한 다단 피스톤을 지니는 유압 액튜에이터(13)의 실시예를 제시한다. 제2의 피스톤(48) 위쪽의 제2의 압력 챔버(49)는 제1의 피스톤(19)의 채널(50)을 통하여 제1의 압력 챔버(21)와 연통하며, 그것은 피스톤(19)의 밸브 부재(25)의 배치에 관하여는 도2에 도시된 실시예의 피스톤(19)에 상응한다. 제1의 피스톤(19)의 이동은, 피스톤의 제1의 변위 후 제1의 압력 챔버(21)에서 고정 정지부(52)에 대한 돌출부(51)의 접촉에 의해 제한된다.4 shows an implementation of a hydraulic actuator 13 in which the actuator has a multistage piston having a first piston 19 and a second piston 48 that is longitudinally displaceable from the first piston 19. Give an example. The second pressure chamber 49 above the second piston 48 communicates with the first pressure chamber 21 via the channel 50 of the first piston 19, which is of the piston 19. The arrangement of the valve member 25 corresponds to the piston 19 of the embodiment shown in FIG. The movement of the first piston 19 is limited by the contact of the protrusion 51 to the stationary stop 52 in the first pressure chamber 21 after the first displacement of the piston.

도5는, 위치결정 부재(28)의 다른 실시예를 제시하는데, 그 위치결정 챔버(42)는, 위치결정 부재(28)에 의해, 또한 반경방향 외향으로 액튜에이터 피스톤(19)에 의해 규정되는 환형의 챔버로서 형성되지만, 축방향으로 상기 환형의 챔버는, 상향으로는 위치결정 부재(28)에 의해 하향으로는 액튜에이터 피스톤(19)에 의해 규정된다. 이러한 방식으로, 위치결정 부재(28)의 상부 표면(45)이 압력 챔버(21)의 고정 정지부(46)와 접하면, 피스톤(19)에서 위치결정 부재(28)의 변위에 의해 위치결정 챔버(42)의 체적이 증가되는 도2의 실시예에 반하여, 위치결정 챔버(42)는 피스톤(19)에서 위치졀정 부재(28)의 변위에 의해 그 체적이 감소될 수 있다. 본 실시예에서는 도2에 제시된 역지밸브(44)가 생략될 수 있으며, 따라서 위치결정 챔버(42)의 체적의 감소시 유압 유체가 위치결정 부재(28)와 액튜에이터 피스톤(19) 사이에서 누출된다는 것을 주목하여야 한다.Figure 5 shows another embodiment of the positioning member 28, which positioning chamber 42 is defined by the positioning member 28 and also by the actuator piston 19 radially outward. Although formed as an annular chamber, the annular chamber in the axial direction is defined by the actuator piston 19 downwardly by the positioning member 28. In this way, when the upper surface 45 of the positioning member 28 is in contact with the stationary stop 46 of the pressure chamber 21, positioning is caused by displacement of the positioning member 28 in the piston 19. In contrast to the embodiment of FIG. 2 where the volume of the chamber 42 is increased, the positioning chamber 42 may be reduced in volume by displacement of the positioning member 28 in the piston 19. In this embodiment, the check valve 44 shown in FIG. 2 can be omitted, so that hydraulic fluid leaks between the positioning member 28 and the actuator piston 19 when the volume of the positioning chamber 42 decreases. It should be noted that

도6은 위치결정 부재(28)의 다른 실시예를 제시한다. 그 위치결정 부재(28)는 그 부재(28)상의 반경방향 돌출부 위쪽과 아래쪽에 각각 위치결정 챔버(42a, 42b)를 형성하는데, 그 중 하나의 챔버(42a)는 상기 언급된 접촉 시 그 체적이 증가되며, 다른 하나의 챔버(42b)는 그 체적이 감소된다. 일정한 상황하에서, 이것은 위치결정 부재(28)의 보다 안정한 위치결정을 가능하게 할 것이다. 또한, 본 실시예에서는 위치결정 부재(28)가, 그 횡단면이 상향으로 감소되며 밸브(1)의 최종 폐쇄시 압력 챔버(21)의 단부벽(24)의 환형의 홈(54)내로 활주하는 상부벽 섹션(53)으로 형성됨으로써, 홈(54)의 하부에 배치되는 고정 정지부(46)에 위치결정 부재(28)가 접하기 전에 위치결정 부재(28)의 운동이 감쇠된다는 것이 주목되어야 한다.6 shows another embodiment of the positioning member 28. The positioning member 28 forms positioning chambers 42a and 42b, respectively, above and below the radial projection on the member 28, one of which chamber 42a being of its volume at the aforementioned contact. Is increased, and the volume of the other chamber 42b is reduced. Under certain circumstances, this will allow more stable positioning of the positioning member 28. Furthermore, in this embodiment the positioning member 28 is reduced in cross section upward and slides into the annular groove 54 of the end wall 24 of the pressure chamber 21 upon the final closing of the valve 1. It should be noted that by forming the upper wall section 53, the movement of the positioning member 28 is attenuated before the positioning member 28 is brought into contact with the stationary stop 46 disposed below the groove 54. do.

도7은, 밸브 부재(25)에 대하여 분포되고, 액튜에이터 피스톤(19)의 실린더(57)에 저어널되며, 액튜에이터 피스톤(19)의 축방향으로 변위가능한 다수의 원통형 피스톤(56)으로 형성되는 위치결정 부재(28)의 또 다른 실시예를 젯한다. 피스톤(56)은 압축 스프링(39)에 의해 상향으로 영향을 받으며, 그 실린더(57)내에 위치결정 챔버(42)를 형성한다. 그 하부 측부에서, 피스톤(56)은 밸브 부재(25)의 칼라(30)와 접하며, 그 상부 표면에서, 그것은, 액튜에이터 피스톤(19)의 상부벽을 통한 제한된 누출 가능성으로 안내되는 상향 연장 푸시 로드(57)를 지님으로써, 밸브(1)가 폐쇄될 때 푸시 로드(57)의 상단부가 압력 챔버(42)의 고정 정지부(46)에 접할 수 있으며, 따라서 위치결정 챔버(42)의 체적이 증가한다. 다수의 피스톤(56) 대신에, 도7에 도시된 피스톤(56)에 상응하는 횡단면을 지니며, 다수의 푸시 로드(57)를 구비한 단일의 환형 피스톤을 사용할 수도 있다.FIG. 7 shows a plurality of cylindrical pistons 56 distributed over the valve member 25, journaled to the cylinder 57 of the actuator piston 19 and displaceable in the axial direction of the actuator piston 19. Another embodiment of the positioning member 28 is jetted. The piston 56 is upwardly affected by the compression spring 39 and forms a positioning chamber 42 in its cylinder 57. On its lower side, the piston 56 abuts the collar 30 of the valve member 25, on its upper surface, it is an upwardly extending push rod that is guided to a limited likelihood of leakage through the upper wall of the actuator piston 19. By having 57, the upper end of the push rod 57 can abut the fixed stop 46 of the pressure chamber 42 when the valve 1 is closed, so that the volume of the positioning chamber 42 Increases. Instead of a plurality of pistons 56, a single annular piston having a cross section corresponding to the piston 56 shown in Fig. 7 and having a plurality of push rods 57 may be used.

도8은 밸브 부재(25)와 위치결정 부재(28)가 일체로 설계되는 액튜에이터(13)의 한가지 실시예를 제시한다. 도8에 제시된 2개의 부재(25, 28)들의 디자인은 도2에 제시된 실시예의 디자인과 거의 같지만, 상기 언급된 부재(25, 28)들의 다른 디자인이 일체형 부재로서의 밸브 부재(25) 및 위치결정 부재(28)에 사용될 수도 있다. 본 실시예에 대한 작동 모드는, 2개의 부재(25, 28)들이 일체로 되므로, 배기 밸브(1)의 개방 중 위치결정 부재(28)가 밸브 부재(25)와 함께 액튜에이터 피스톤(19)내로 간단히 변위되는 것을 제외하고는, 상기 언급된 것과 같다. 유압 유체가 압력 챔버(21)로부터 위치결정 챔버(42)까지 비교적 느리게 누출되기 때문에 위치결정 챔버(42)의 유압 체적은 위치결정 부재(28)를 제위치에 유지하고자 하므로, 액튜에이터 피스톤에서 밸브와 위치결정 부재의 상기 언급된 변위가 발생하지만, 그 체적이 증가되므로, 위치결정 챔버(42)에는 진공이 형성된다. 이러한 변위는, 밸브 부재가 밸브 개구부를 떠나, 하향의 큰 힘에 의해 더 이상 영향을 받지 않을 때 신속하게 실질적으로 동등하게 될 것이다. 배기 밸브의 폐쇄 중의 시퀀스는 도2의 실시예에 대하여 설명된 것과 같지만, 압력 챔버(21)의 고정 정지부(46)상에 접촉 시 밸브 및 위치결정 부재(25, 28) 자체가 액튜에이터 피스톤(19)에서 변위될 수 있으며, 배기 밸브가 적절한 기간동안 그 폐쇄된 위치에 배치되어 일정한 유압 유체의 량이 위치결정 챔버(42)에 누출되는 것을 허여한다는 것이 주목된다.8 shows one embodiment of an actuator 13 in which the valve member 25 and the positioning member 28 are designed integrally. The design of the two members 25, 28 shown in FIG. 8 is almost the same as the design of the embodiment shown in FIG. 2, but the other designs of the aforementioned members 25, 28 differ from the valve member 25 and positioning as an integral member. It may be used for the member 28. In the operation mode for this embodiment, since the two members 25 and 28 are integrated, the positioning member 28 with the valve member 25 into the actuator piston 19 during opening of the exhaust valve 1. Same as mentioned above, except that it is simply displaced. Since the hydraulic fluid leaks from the pressure chamber 21 to the positioning chamber 42 relatively slowly, the hydraulic volume of the positioning chamber 42 is intended to hold the positioning member 28 in place, and therefore the valves in the actuator piston. The above-mentioned displacement of the positioning member occurs, but since its volume is increased, a vacuum is formed in the positioning chamber 42. This displacement will quickly become substantially equal when the valve member leaves the valve opening and is no longer affected by the downward large force. The sequence during closing of the exhaust valve is as described with respect to the embodiment of FIG. 2, but the valve and positioning members 25, 28 themselves act upon the actuator piston when contacted on the stationary stop 46 of the pressure chamber 21. It is noted that it may be displaced in 19), and that the exhaust valve is placed in its closed position for a suitable period of time to allow a constant amount of hydraulic fluid to leak into the positioning chamber 42.

제시된 실시예들은 다양한 방식으로 조합될 수 있으며, 밸브 부재(25)와 위치결정 부재(28)를 갖는 시스템이, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 하나 또는 그 이상의 피스톤을 구비한 다른 밸브 액튜에이터에 합체될 수 있다. The embodiments presented can be combined in a variety of ways, in which a system having a valve member 25 and a positioning member 28 is incorporated into another valve actuator with one or more pistons without departing from the scope of the invention. Can be.

위에서 설명된 구성에 의해, 밸브의 폐쇄 운동의 균일한 감쇠를 가능하게 하는 유압 작동 배기 밸브가 제공된다.By the above-described configuration, a hydraulically actuated exhaust valve is provided that enables uniform damping of the closing motion of the valve.

도1은 유압 작동 배기 밸브의 종단면도이다1 is a longitudinal sectional view of a hydraulically actuated exhaust valve;

도2는 본 발명에 따른 배기 밸브용 유압 액튜에이터의 부분 종단면도이다.2 is a partial longitudinal cross-sectional view of a hydraulic actuator for exhaust valve according to the present invention.

도3은 배기 밸브의 개방중 도2의 액튜에이터의 도면이다.FIG. 3 is a view of the actuator of FIG. 2 during opening of the exhaust valve. FIG.

도4는 2개의 단계를 지니는 액튜에이터의 실시예의 부분 종단면도이다.4 is a partial longitudinal cross-sectional view of an embodiment of an actuator having two stages.

도5 내지 도7은 액튜에이터의 위치결정 부재의 다른 실시예를 도시하는 도면이다.5 to 7 show another embodiment of the positioning member of the actuator.

도8은 밸브 및 위치결정 부재의 다른 실시예를 제시하는 도면이다.Figure 8 shows another embodiment of the valve and the positioning member.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1: 배기 밸브 2: 스핀들1: exhaust valve 2: spindle

3: 스핀들 가이드 4: 하우징3: spindle guide 4: housing

13: 유압 액튜에이터 19: 액튜에이터 피스톤13: hydraulic actuator 19: actuator piston

20: 유압 실린더 23: 밸브 개구부20: hydraulic cylinder 23: valve opening

25: 밸브 부재 28: 위치결정 부재25 valve member 28 positioning member

42: 위치결정 챔버42: positioning chamber

Claims (12)

적어도 하나의 제1의 액튜에이터 피스톤(19)을 포함하는 유압 액튜에이터 (13)를 지니며, 상기 제1의 액튜에이터 피스톤(19)은, 유압 유체 채널(22)을 통하여 공급되고 배출될 수 있는 유압 유체용 압력 챔버(21)를 형성하도록 배기 밸브 스핀들(2)의 연장부에 동축적으로 정렬되어 실린더(20)내에서 이동함으로써, 배기 밸브(1)가 개방되고 폐쇄될 수 있도록 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브에 있어서,A hydraulic fluid having a hydraulic actuator 13 comprising at least one first actuator piston 19, the first actuator piston 19 being capable of being supplied and discharged through the hydraulic fluid channel 22. Hydraulic actuation for the internal combustion engine allowing the exhaust valve 1 to be opened and closed by moving coaxially aligned in the extension of the exhaust valve spindle 2 to form the pressure chamber 21 for movement in the cylinder 20. In the exhaust valve, 관련된 위치결정 부재(28)를 갖는 밸브 부재(25)가 제1 액튜에이터 피스톤(19)의 축방향으로 제1 액튜에이터 피스톤(19)에서 변위가능하게 저어널되어, 그 액튜에이터 피스톤(19)으로부터 이격되게 스프링-장전되며, 액튜에이터 피스톤의 축방향으로 액튜에이터 피스톤(19)에서의 변위에 의해 상기 위치결정 부재(28)가 액튜에이터 피스톤(19)에서 위치결정 챔버(42)의 체적을 변화시킬 수 있고, 배기 밸브(1)의 폐쇄된 위치에서 압력 챔버(21)의 고정 정지부(46)와 접할 수 있으며, 밸브 개구부(23)를 향한 밸브 부재의 변위에 의해, 유압 유체 채널(22)이 밸브 부재(25)에 의해 적어도 부분적으로 차단되는 밸브 개구부(23)의 압력 챔버(21)내로 전개되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).A valve member 25 having an associated positioning member 28 is journalably displaced in the first actuator piston 19 in the axial direction of the first actuator piston 19 so as to be spaced apart from the actuator piston 19. Spring-loaded, the positioning member 28 can change the volume of the positioning chamber 42 at the actuator piston 19 by displacement in the actuator piston 19 in the axial direction of the actuator piston, and exhaust In the closed position of the valve 1, the fixed stop 46 of the pressure chamber 21 can be brought into contact, and the displacement of the valve member toward the valve opening 23 causes the hydraulic fluid channel 22 to become a valve member ( A hydraulically actuated exhaust valve (1) for an internal combustion engine, characterized in that it develops into the pressure chamber (21) of the valve opening (23) at least partly blocked by 25). 제1항에 있어서, 상기 밸브 부재(25)와 위치결정 부재(28)는 완전히 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).2. The hydraulically actuated exhaust valve (1) according to claim 1, characterized in that the valve member (25) and the positioning member (28) are formed completely integrally. 제1항에 있어서, 상기 밸브 부재(25)는 원통형으로 되어, 또한 원통형으로 되며 제1의 액튜에이터 피스톤(19)에서 동축적으로 안내되는 위치결정 부재(28)에서 동축적으로 안내되며, 상기 피스톤(19)의 밖으로 향한 그 벽 부분은 압력 챔버(21)의 고정 정지부(46)에 접할 수 있는 단부 표면(45)과 적어도 하나의 통로(47)를 지니며, 상기 밸브 부재(25)는 위치결정 부재(28)상의 하향 접촉 표면에 대한 접촉을 위한 상향 접촉 표면을 갖는 하부 칼라(30)를 지니는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).2. The valve member (25) according to claim 1, wherein the valve member (25) is cylindrical, and also cylindrical and guided coaxially in a positioning member (28) coaxially guided in the first actuator piston (19), the piston The wall portion facing out of 19 has an end surface 45 and at least one passage 47 which can abut a fixed stop 46 of the pressure chamber 21, the valve member 25 being A hydraulically actuated exhaust valve (1) for an internal combustion engine, characterized by having a lower collar (30) having an upward contact surface for contact with a downward contact surface on the positioning member (28). 제3항에 있어서, 상기 위치결정 챔버(42)는 역지밸브(44; non-return valve)를 구비한 유동 통로를 통하여 압력 챔버(21)와 연통하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).4. The hydraulically actuated exhaust valve (1) according to claim 3, characterized in that the positioning chamber (42) communicates with the pressure chamber (21) via a flow passage having a non-return valve (44). One). (정정) 제4항에 있어서, 상기 역지밸브(44)는 볼에 의해 폐쇄되며, 상기 밸브(44)는, 위치결정 부재(28)가 고정 정지부(46)와 접할 때 볼이 그 시트로부터 단지 들어올려지도록 배향되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).(Correct) The check valve 44 is closed by a ball, and the valve 44 has a ball from the seat when the positioning member 28 contacts the fixed stop 46. A hydraulically actuated exhaust valve (1) for an internal combustion engine, characterized in that it is just oriented to be lifted. (정정) 제3항에 있어서, 상기 위치결정 부재(28)는 액튜에이터 피스톤(19)으로부터 이격된 방향으로 분리 스프링(39)에 의해 장전되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).(Correct) The hydraulically actuated exhaust valve (1) according to claim 3, wherein the positioning member (28) is loaded by a separating spring (39) in a direction spaced from the actuator piston (19). (정정) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치결정 챔버(42)의 체적은, 상기 위치결정 부재(28)가 압력 챔버(21)의 고정 정지부(46)와 접할 때 증가하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).(Correct) The volume of the said positioning chamber 42 is in contact with the fixed stop 46 of the pressure chamber 21 in any one of Claims 1-6. A hydraulically actuated exhaust valve (1) for an internal combustion engine, characterized by an increase in time. (정정) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치결정 부재(28)는 액튜에이터 피스톤(19)의 실린더(37)내에서 안내되는 하부 칼라(36)를 지니며, 상기 위치결정 챔버(42)는, 위치결정 부재(28) 주위에 배치되어 하향으로는 위치결정 부재(28)의 칼라(36)에 의해, 상향으로는 액튜에이터 피스톤(19)의 상한에 의해 형성되는 환형의 챔버로 되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).(Correct) The positioning member 28 according to any one of the preceding claims, wherein the positioning member 28 has a lower collar 36 which is guided in the cylinder 37 of the actuator piston 19, and the position The determination chamber 42 is disposed around the positioning member 28 and is formed in an annular shape formed by the collar 36 of the positioning member 28 downwardly and by the upper limit of the actuator piston 19 upwardly. A hydraulically actuated exhaust valve (1) for an internal combustion engine, characterized by a chamber. (정정) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치결정 부재(28)와 압력 챔버(21)의 고정 정지부(46)는, 예를들면, 압력 챔버(21)의 단부벽(24)의 원주방향 홈(54)내로 활주하는 위치결정 부재(28)상에 정렬된 원주방향 횡단면 테이퍼 벽 부분(53)에 의해 고정 정지부(46)와 접하기 전에 위치결정 부재(28)의 운동이 감쇠될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).(Correcting) The fixed stop 46 of the positioning member 28 and the pressure chamber 21 according to any one of claims 1 to 6 is, for example, the stage of the pressure chamber 21. Positioning member 28 prior to contact with stationary stop 46 by a circumferential cross-sectional tapered wall portion 53 aligned on positioning member 28 slid into circumferential groove 54 of subwall 24. Hydraulically actuated exhaust valve (1) for an internal combustion engine, characterized in that it is formed to be attenuated. (정정) 제1항에 있어서, 상기 위치결정 챔버(42)의 체적은 압력 챔버(21)의 고정 정지부(46)에 대한 위치결정 부재(28)의 접촉에 의해 감소되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).(Correct) The internal combustion according to claim 1, wherein the volume of the positioning chamber 42 is reduced by the contact of the positioning member 28 with the fixed stop 46 of the pressure chamber 21. Hydraulically actuated exhaust valve for engine (1). (정정) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액튜에이터 피스톤(19)에 배치되어 밸브 개구부(23)로부터 이격되게 향하는 밸브 부재(25) 영역은, 액튜에이터 피스톤(19)에 배치되어 액튜에이터 피스톤(19)의 개구부(35)를 통하여 압력 챔버(21)와 연통하는 공간(34)에 노출되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).(Correct) The valve member 25 area | region of any one of Claims 1-6 arrange | positioned at the said actuator piston 19 and facing away from the valve opening 23 is arrange | positioned at the actuator piston 19. And exposed to the space 34 in communication with the pressure chamber 21 via the opening 35 of the actuator piston 19. (정정) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 개구부(23)는 원통형 보어로 되며, 상기 밸브 부재(25)는 밸브 개구부(23)내로 변위될 수 있는 원뿔형 섹션(26)을 지님으로써, 밸브 개구부의 유동 영역이 점차로 감소되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 유압 작동 배기 밸브(1).(Correct) The valve opening 23 according to any one of claims 1 to 6, wherein the valve opening 23 is a cylindrical bore, and the valve member 25 is a conical section 26 which can be displaced into the valve opening 23. ), The hydraulically actuated exhaust valve (1) for an internal combustion engine, characterized in that the flow area of the valve opening is gradually reduced.
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