KR100818728B1 - 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진 흡배기밸브의 각 밸브스템과 밸브스프링 리테이너 사이에 커터핀을 조립하는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기에 관한 것으로서, 상기 흡배기밸브를 향하는 길이방향 일측이 개방된 중공 원통형상의 조립가이드본체와; 상기 조립가이드본체 내에 부분적으로 수용되어 상기 밸브스프링 리테이너와 상기 밸브스템 사이에 개재되는 상기 커터핀을 탄성적으로 가압하며, 상기 흡배기밸브를 향하는 길이방향 일측이 개방된 중공 원통형상의 로크가압부재와; 상기 로크가압부재 내에 부분적으로 수용되어 상기 밸브스템상단부에 탄성적으로 접촉하는 밸브스템접촉부재와; 상기 조립가이드본체와 상기 로크가압부재 내부에 각각 수용되어 상기 로크가압부재와 상기 밸브스템접촉부재를 탄성적으로 외향 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해서, 흡배기밸브의 조립과정에서 커터핀을 정확한 결합위치에 간편하게 결합할 수 있고, 커터핀의 임의 이탈을 방지할 수 있는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기가 제공된다.
엔진, 흡배기밸브, 밸브스템, 커터핀

Description

엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기{retainer lock assembler for engine valve}
본 발명은, 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 엔진의 흡배기밸브를 간단하게 조립할 수 있는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기에 관한 것이다.
차량 엔진의 흡배기밸브는 밸브를 구성하는 부품이 노후되거나 마모 등의 손상이 발생하면, 엔진오일이 연소실로 유입되거나, 흡기 배기의 부조화 등에 의한 엔진의 출력저하 등의 이상증상이 발생하게 된다. 이에 따라, 적절한 시기에 흡배기밸브의 구성부품을 수리하거나 교체해야 한다.
도 1은 일반적인 차량 엔진의 실린더헤드 및 흡배기밸브 분해사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 흡배기밸브 설치 영역 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 차량 엔진의 실린더헤드(60) 구조는 상부 내측 중앙에 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 복수의 점화플러그체결구(61)가 형성되어 있고, 점화플러그체결 구(61)의 내측 저부에 연소실(도 4의 69)의 향해 관통된 플러그체결공(61a 도 4의 69)이 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.
그리고, 각 점화플러그체결구(61)의 양측에는 흡배기밸브(70,70')의 결합을 위한 밸브결합부(63)가 한 쌍씩 형성되어 있고, 각 밸브결합부(63)에는 흡배기밸브(70,70')의 개폐동작을 가이드하기 위한 밸브가이드공(63a)이 형성되어 있다. 이들 각 밸브가이드공(63a)에는 후술할 밸브가이드(72)가 결합된다. 이때, 점화플러그체결구(61)를 사이에 두고 양측에 형성되는 양 밸브가이드공(63a)의 축선은 점화플러그체결구(61)의 축선에 대해 ∨자 형상의 협각을 이룬다.
한편, 흡배기밸브(70,70')는 각각의 역할과 이에 따른 설치위치에 의해 흡기밸브(70)와 배기밸브(70')로 구분되지만 그 구성은 동일하다.
흡배기밸브(70,70')는 실린더헤드(60)의 흡기구(65)와 배기구(67)를 개폐하는 개폐부(71a)와, 개폐부(71a)로부터 봉 형상으로 연장되어 밸브가이드(72)를 통과하여 상단부영역이 실린더헤드(60)의 상부 내측에 위치하는 밸브스템(71b)을 갖는 밸브본체(71)와; 밸브가이드공(63a)에 결합되어 밸브스템(71b)을 가이드함으로써 흡배기밸브(70,70')의 개폐동작을 지지하는 밸브가이드(72)와; 밸브가이드(72)의 상단부 영역에 결합되어 밸브스템(71b)과 밸브가이드(72) 사이를 씰링시키는 밸브스템씰(73)과; 실린더헤드(60)의 밸브결합부(63) 상부에서 밸브가이드(72)를 둘러싸도록 설치되는 밸브스프링시트(75)와; 밸브스템(71b)의 상단부 영역에서 결합되는 밸브스프링 리테이너(76)와; 밸브스프링시트(75)와 밸브스프링 리테이너(76) 사이에서 밸브스템(71b)을 둘러싸도록 결합되어 밸브본체(71)를 흡기구(65) 또는 배기구(67)의 폐쇄방향으로 탄성 가압하는 밸브스프링(77)과; 밸브스템(71b)의 상단부에 결합되어 전술한 부품들의 상호 결합상태를 유지시키는 반원 한 쌍의 커터핀(79)으로 구성된다.
이러한 구성의 흡배기밸브(70,70')를 수리하거나 교체하고자 하여 분해할 때는 밸브스템(71b)으로부터 커터핀(79)을 분리하면, 흡배기밸브(70,70')를 구성하는 전술한 부품들이 간단하게 분해될 수 있다. 그리고, 흡배기밸브(70,70')의 수리 및 교체작업이 완료되면 분해의 역순으로 조립하면 된다. 이하, 흡배기밸브(70,70')의 분해 및 조립과정을 도 2 및 도 3을 참고하여 자세히 살펴본다.
먼저, 흡배기밸브(70,70')의 분해과정은 작업자가 별도의 공구를 이용하여 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 밸브스프링 리테이너(76)를 압축시킨다. 그러면, 밸브스템(71b)의 상단부에 결합된 반원형상의 커터핀(79)이 밸브스프링 리테이너(76)로부터 이격 노출된다. 이 상태를 유지하면서 노출된 커터핀(79)을 핀셋 등을 이용하여 빼내면, 밸브스프링 리테이너(76)를 포함한 타 구성부품들을 분리할 수 있게 된다.
한편, 분해된 흡배기밸브(70,70')의 조립과정은 분해과정의 역순으로 밸브본체(71)와, 밸브가이드(72) 및 밸브스템씰(73)과, 밸브스프링시트(75) 및 밸브스프링 리테이너(76)와, 밸브스프링(77) 들을 제위치에 결합하고 밸브스프링 리테이 너(76)를 압축시킨 상태에서 밸브스프링 리테이너(76) 중앙에 커터핀(79)을 수용시킨 후, 밸브스프링 리테이너(76)의 압축 상태를 해제하면, 커터핀(79)이 밸브본체(71)의 밸브스템(71b) 상단부에 형성된 로크걸림홈에 걸림으로써, 흡배기밸브(70,70')의 조립이 완료된다.
그러나, 이러한 흡배기밸브(70,70')의 분해 조립과정은 반발력이 큰 밸브스프링(77)을 인력으로 압축시키는 상태를 유지하면서 협소한 공간에서 비교적 작은 부품인 커터핀(79)을 빼내거나 삽입해야 하기 때문에, 작업이 매우 어렵고 비능률적이며, 작업자의 실수로 인하여 작업공구 등을 놓치거나 하면 실린더헤드(60)의 중요부분에 손상을 입힐 수 있는 등의 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 개발된 "엔진 흡배기밸브 착탈장치"가 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0449161호)에 개시된 바 있다.
이 엔진 흡배기밸브 착탈장치(1)는 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진 실린더헤드(60)의 상부에 결합되며 흡배기밸브(70,70')의 상부 영역으로 연장된 아암지지부(13)을 갖는 지지블록(10)과, 지지블록(10)을 실린더헤드(60)에 착탈 가능하게 고정시키는 블록고정부재(20)와, 지지블록(10)의 아암지지부(13)에 회동 가능하게 결합되어 커터핀(79)의 분해를 위한 착탈작용을 하는 착탈작용아암(30)과, 착탈작용아암(30)을 동작시키는 작용아암동작부재(50)와, 착탈작용아암(30)의 착탈작용에 따라 밸브스프링 리테이너(76)를 가압하는 착탈가이드(40)로 구성되어 있다.
이러한 구성을 갖는 종래 엔진 흡배기밸브 착탈장치(1)를 엔진 실린더헤드(60) 상부에 결합 지지시키고, 착탈가이드(40)를 착탈작용아암(30)의 회동단부와 밸브스프링 리테이너(76) 사이에 개재한 상태에서 작용아암동작부재(50)을 하향 가압하여 착탈작용아암(30)을 하향 회동시키면, 착탈가이드(40)가 밸브스프링 리테이너(76)를 하향 가압함으로써, 간단하면서도 적은 힘을 들여 밸브스프링 리테이너(76)를 압축시킬 수 있었다.
이 상태에서 커터핀(79)을 밸브스템(71b)으로부터 분리하거나 커터핀(79)을 밸브스프링 리테이너(76) 중앙에 수용시킨 다음, 밸브스프링 리테이너(76)를 압축 해제 하면 간단하게 흡배기밸브(70,70')를 분해 또는 조립할 수 있었다.
그런데, 이러한 종래의 엔진 흡배기밸브 착탈장치에 있어서는, 흡배기밸브의 분해과정은 비교적 간편하게 이루어지지만, 조립과정에서 커터핀의 결합위치를 고정할 방법이 없기 때문에, 커터핀의 결합위치가 유동되어 결합이 제대로 이루어지지않거나 커터핀이 임의로 이탈하는 등의 문제점이 발생되는 문제점이 있었다. 이에 의해, 흡배기밸브의 조립작업이 불편해지고 심지어는 결합위치에서 이탈된 커터핀을 분실하는 문제점이 발생하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 흡배기밸브의 조립과정에서 커터핀을 정확한 결합 위치에 간편하게 결합할 수 있고, 커터핀의 임의 이탈을 방지할 수 있는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라서, 엔진 흡배기밸브의 각 밸브스템과 밸브스프링 리테이너 사이에 커터핀을 조립하는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기에 있어서, 상기 흡배기밸브를 향하는 길이방향 일측이 개방된 중공 원통형상의 조립가이드본체와; 상기 조립가이드본체 내에 부분적으로 수용되어 상기 밸브스프링 리테이너와 상기 밸브스템 사이에 개재되는 상기 커터핀을 탄성적으로 가압하며, 상기 흡배기밸브를 향하는 길이방향 일측이 개방된 중공 원통형상의 로크가압부재와; 상기 로크가압부재 내에 부분적으로 수용되어 상기 밸브스템상단부에 탄성적으로 접촉하는 밸브스템접촉부재와; 상기 조립가이드본체와 상기 로크가압부재 내부에 각각 수용되어 상기 로크가압부재와 상기 밸브스템접촉부재를 탄성적으로 외향 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 조립가이드본체의 외주면 일영역에는 파지부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해서, 흡배기밸브의 조립과정에서 커터핀을 정확한 결합위치에 간편 하게 결합할 수 있고, 커터핀의 임의 이탈을 방지할 수 있는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기가 제공된다.
도 5는 본 발명에 따른 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기의 사시도이고, 도 6은 도 5의 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기의 사용상태 단면도이며, 도 7 내지 도 9는 도 5의 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기를 이용한 흡배기밸브 조립과정을 나타낸 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기(101)는 원형 중공체의 조립가이드본체(110)와, 조립가이드본체(110)에 결합되어 커터핀(79)을 탄성적으로 가압하는 로크가압부재(120)와, 로크가압부재(120)에 결합되어 밸브스템(71b)의 상단부에 탄성적으로 접촉하는 밸브스템접촉부재(130)와, 로크가압부재(120) 및 밸브스템접촉부재(130)에 각각 탄성가압력을 부여하는 한 쌍의 스프링(111,121)을 포함한다.
조립가이드본체(110)는 흡배기밸브(70,70')를 향하는 길이방향 일측이 개방된 중공의 원통형상을 가지고 있다. 이 조립가이드본체(110)의 개방구에는 로크가압부재(120)의 이탈을 방지하기 위한 걸림단부가 형성되어 있으며, 조립가이드본체(110)의 외주면 일영역에는 사용자가 파지할 수 있는 파지부(113)가 형성되어 있다.
이때, 조립가이드본체(110)는 전술한 엔진 흡배기밸브 착탈장치(1)의 착탈가이드(40) 내부에 출입 가능한 크기를 갖는 것이 바람직하다.
로크가압부재(120)는 조립가이드본체(110) 내에 부분적으로 수용된 상태에서 흡배기밸브(70,70')를 향하는 길이방향 일측이 조립가이드본체(110)의 개방구를 통해 출입할 수 있도록 조립가이드본체(110)내에 수용결합된다.
이 로크가압부재(120) 역시 길이방향 일측이 개방된 중공의 원통형상을 가지고 있으며, 개방구에는 밸브스템접촉부재(130)의 이탈을 방지하기 위한 걸림단이 형성되어 있다. 그리고, 조립가이드본체(110)에 수용되는 길이방향 타측에는 조립가이드본체(110)의 걸림단부에 걸리는 걸림턱이 형성됨으로써, 조립가이드본체(110)의 외부로 이탈이 되지 않는다.
또한, 조립가이드본체(110) 내부에는 로크가압부재(120)를 탄성적으로 외향 가압하도록 스프링(111)이 수용되어 있다. 이에 의해, 로크가압부재(120)의 개방측 영역이 탄성적으로 조립가이드본체(110) 내외측으로 출입할 수 있다.
한편, 밸브스템접촉부재(130)는 로크가압부재(120) 내에 부분적으로 수용된 상태에서 흡배기밸브(70,70')를 향하는 길이방향 일측이 로크가압부재(120)의 개방구를 통해 출입하도록 로크가압부재(120) 내에 수용결합된다.
이 밸브스템접촉부재(130)는 외부로 노출되는 단부가 밸브스템(71b) 상단부에 탄성적으로 접촉되는 것으로서, 이를 위해서 로크가압부재(120) 내부에는 밸브 스템접촉부재(130)를 탄성적으로 외향 가압하도록 스프링(121)이 수용되어 있다. 이에 의해, 밸브스템접촉부재(130)의 흡배기밸브(70,70')를 향하는 길이방향 일측이 탄성적으로 로크가압부재(120)의 내외측으로 출입할 수 있다.
그리고, 로크가압부재(120)에 수용된 밸브스템접촉부재(130)의 타측에는 로크가압부재(120)의 걸림단에 걸리는 이탈방지턱이 형성됨으로써, 밸브스템접촉부재(130)가 로크가압부재(120)의 외부로 이탈이 되지 않는다.
이러한 구성에 의해서, 본 발명에 따른 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기(101)를 이용하여 흡배기밸브(70,70')를 조립하는 과정을 살펴본다. 이때, 흡배기밸브(70,70')의 밸브스프링 리테이너(76)를 가압하는 것은 전술한 엔진 흡배기밸브 착탈장치(1) 및 이에 포함되는 착탈가이드(40)인 것을 예로하여 설명한다. 물론, 흡배기밸브(70,70')의 밸브스프링 리테이너(76)를 가압은 여타 다른 공구를 이용할 수도 있다.
먼저, 분해된 흡배기밸브(70,70')를 조립하고자 할때는 도 6 및 도 7과 같이, 흡배기밸브(70,70')의 밸브본체(71)와, 밸브가이드(72) 및 밸브스템씰(73)과, 밸브스프링시트(75) 및 밸브스프링 리테이너(76)와, 밸브스프링(77) 들을 제위치에 결합하고 밸브스프링 리테이너(76)를 전술한 엔진 흡배기밸브 착탈장치(1) 및 이에 포함되는 착탈가이드(40)를 이용하여 압축시킨다.
이 상태에서 밸브스프링 리테이너(76) 중앙에 커터핀(79)을 수용시킨 후, 본 발명에 따른 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기(101)를 도 6 및 도 8과 같이, 착탈가이드(40) 내부에 삽입시킨다. 이때, 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기(101)는 로크가압부재(120)와 밸브스템접촉부재(130)는 각각 조립가이드본체(110)와 로크가압부재(120) 내부에 탄성적으로 수용된 상태에서 그 길이가 축소되어 착탈가이드(40) 내부에 수용된다.
그리고, 착탈가이드(40) 내부에 수용되면서 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기(101)의 로크가압부재(120)와 밸브스템접촉부재(130)는 스프링(111,121)의 탄성 가압력에 의해 각각 조립가이드본체(110)와 로크가압부재(120)로부터 부분적으로 돌출된다.
그러면, 로크가압부재(120)의 개방측 단부영역이 커터핀(79)을 탄성적으로 가압하면서 위치고정시키고, 밸브스템접촉부재(130)는 밸브스템(71b)의 상단부에 탄성적으로 접촉된다.
이 상태에서 밸브스프링 리테이너(76)의 가압상태를 서서히 해제하면, 예컨대 전술한 엔진 흡배기밸브 착탈장치(1)에서 착탈작용아암(30)을 가압 해제방향으로 회동시키면 밸브스프링의 탄성력에 의해 밸브스프링 리테이너(76)가 밸브스템(71b) 상단부 영역으로 상승하게 된다.
이때, 커터핀(79)는 로크가압부재(120)의 가압력에 의해 그 위치를 유지하면서 서서히 밸브스템(71b) 상단부 영역에 형성된 로크걸림홈(71c)으로 이동하여 로크걸림홈에 걸림으로써, 도 9와 같이, 흡배기밸브(70,70')의 조립이 완료된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기는 커터핀을 정확한 결합위치에 간편하게 결합할 수 있고, 커터핀의 임의 이탈을 방지함으로써, 흡배기밸브를 매우 빠른 시간에 간단하게 조립할 수 있다.
도 1은 일반적인 DOHC 엔진의 실린더헤드 및 흡배기밸브 분해사시도,
도 2 및 도 3은 도 1의 흡배기밸브 설치 영역 단면도,
도 4는 종래 엔진 흡배기밸브 작탈장치의 사용 상태 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기의 사시도,
도 6은 도 5의 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기의 사용상태 단면도,
도 7 내지 도 9는 도 5의 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기를 이용한 흡배기밸브 조립과정을 나타낸 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 조립가이드본체 120 : 로크가압부재
130 : 밸브스템접촉부재 111, 121 : 스프링

Claims (2)

  1. 엔진 흡배기밸브의 각 밸브스템과 밸브스프링 리테이너 사이에 커터핀을 조립하는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기에 있어서,
    상기 흡배기밸브를 향하는 길이방향 일측이 개방된 중공 원통형상의 조립가이드본체와;
    상기 조립가이드본체 내에 부분적으로 수용되어 상기 밸브스프링 리테이너와 상기 밸브스템 사이에 개재되는 상기 커터핀을 탄성적으로 가압하며, 상기 흡배기밸브를 향하는 길이방향 일측이 개방된 중공 원통형상의 로크가압부재와;
    상기 로크가압부재 내에 부분적으로 수용되어 상기 밸브스템상단부에 탄성적으로 접촉하는 밸브스템접촉부재와;
    상기 조립가이드본체와 상기 로크가압부재 내부에 각각 수용되어 상기 로크가압부재와 상기 밸브스템접촉부재를 탄성적으로 외향 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조립가이드본체의 외주면 일영역에는 파지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진 흡배기밸브 커터핀 자동조립기.
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