KR101691882B1 - Direct action type valve-train using clearance control apparatus - Google Patents

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KR101691882B1
KR101691882B1 KR1020150136475A KR20150136475A KR101691882B1 KR 101691882 B1 KR101691882 B1 KR 101691882B1 KR 1020150136475 A KR1020150136475 A KR 1020150136475A KR 20150136475 A KR20150136475 A KR 20150136475A KR 101691882 B1 KR101691882 B1 KR 101691882B1
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신환오
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현대위아 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a direct-acting valve train using a mechanical clearance adjustor, and more specifically, relates to a direct-acting valve train, in which a mechanical clearance adjustor that guides a lift of a valve always comes in contact with a cam. According to the present invention, the direct-acting valve train using a mechanical clearance adjustor has an effect to prevent a generation of a clearance between a mechanical clearance adjustor and a cam because the mechanical clearance adjustor that guides a lift of a valve always comes in contact with a cam. Also, according to the direct-acting valve train using the mechanical clearance adjustor, the present invention has an effect to decrease a friction loss between the cam and the mechanical clearance adjustor, thus reducing abrasion of a top surface of the mechanical clearance adjustor and improving a performance and durability of an engine.

Description

기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인{Direct action type valve-train using clearance control apparatus}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a direct-acting valve train using a mechanical gap regulator,

본 발명은 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 밸브의 승강을 안내하는 기계식간극조정기가 캠과 항상 접촉되는 직동식 밸브 트레인에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct-acting valve train using a mechanical clearance regulator, and more particularly, to a direct-acting valve train in which a mechanical clearance regulator for guiding the lifting and lowering of a valve always contacts the cam.

엔진은 크랭크 샤프트의 회전력을 전달받은 캠 샤프트가 회전되고, 상기 캠 샤프트에 형성된 캠에 의해서 흡기 및 배기 밸브가 일정 간격으로 상하로 왕복운동하면서 연소실에 흡입공기가 공급되고, 연소가스가 배기되는 과정을 거쳐, 혼합기를 압축 및 폭발시켜서 동력을 얻는 과정이 반복된다.In the engine, the cam shaft which receives the rotational force of the crankshaft is rotated, intake air is supplied to the combustion chamber while the intake and exhaust valves reciprocate up and down at regular intervals by the cam formed in the camshaft, and the combustion gas is exhausted The process of compressing and exploding the mixer to obtain power is repeated.

상기와 같이 흡기 및 배기 밸브를 작동시키기 위한 캠과 캠 샤프트, 태핏, 로커암 등의 일련의 기구들을 밸브트레인이라 한다.As described above, a series of mechanisms for actuating the intake and exhaust valves, such as a cam, a camshaft, a tappet, and a rocker arm, is referred to as a valve train.

상기 밸브 트레인은 연소실의 흡기 밸브와 배기 밸브를 일정 시기에 맞춰 정확하게 개폐하는 기구로서, 직동식, 스윙암식을 비롯해 여러 방법의 기구가 사용되고 있다. 이러한 상기 엔진의 밸브 트레인은 실린더의 왕복운동을 회전운동으로 바꾼 크랭크축의 회전력을 전달받아 작동하는 것이 일반적이다.The valve train is a mechanism that accurately opens and closes the intake valve and the exhaust valve of the combustion chamber at a predetermined timing, and various types of mechanisms including a direct drive type, a swing arm type, and the like are used. The valve train of the engine generally operates by receiving the rotational force of the crankshaft, which converts the reciprocating motion of the cylinder into rotational motion.

도 1은 종래의 직동식 밸브트레인을 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional direct-acting valve train.

도 1을 참조하면, 종래의 직동식 밸브트레인(10)은 캠샤프트(12)의 일단에 설치되어 밸브(11)의 승강을 안내하는 기계식간극조정기(13)와, 상기 밸브(11)에 탄발력을 제공하는 밸브 스프링(14) 등으로 구성되어 있다.1, a conventional direct-acting valve train 10 is provided with a mechanical clearance regulator 13 provided at one end of a camshaft 12 for guiding the lifting and lowering of the valve 11, A valve spring 14 for providing a force of attraction, and the like.

캠(12a)의 회전에 의해 상기 기계식간극조정기(13)가 하강하면 동축선상에 설치되어있는 상기 밸브(11)가 열리면서 공기가 엔진의 실린더 내부로 유입된다.When the mechanical gap regulator 13 is lowered by the rotation of the cam 12a, the valve 11 installed on the coaxial line is opened and air flows into the cylinder of the engine.

상기한 바와 같이 이루어지는 종래의 직동식 밸브트레인은 상기 밸브(11)와 상기 캠(12a) 사이에 기계식간극조정기(13)를 사용하여 캠 프로파일(Cam Profile)에 따라 캠이 밸브를 직접 구동하며, 엔진에 조립할 때 기계식간극조정기(13)를 선정하여 초기밸브간극을 설정하는 방식이다.In the conventional direct drive type valve train as described above, the cam drives the valve according to the cam profile using the mechanical gap regulator 13 between the valve 11 and the cam 12a, A mechanical gap regulator 13 is selected to assemble an engine and an initial valve gap is set.

그러나, 종래의 직동식 밸브트레인은 부품수가 적어 관성 질량이 작고, 구동계 강성이 높아 고회전화에 유리하며, 레이아웃(Layout) 자유도(밸브 장착각도 등)가 크고 원가 측면에서 유리하지만, 엔진의 운전 시간이 증가할수록 상기 기계식간극조정기(13)와 상기 캠(12a)과의 사이에 간극이 발생하게 된다. However, the conventional direct-acting type valve train is advantageous in terms of high rotation due to its small number of parts, low inertia mass, high rigidity of the drive system, large layout freedom (valve mounting angle etc.) As the time increases, a gap is generated between the mechanical gap adjuster 13 and the cam 12a.

이와 같이 상기 기계식간극조정기(13)와 상기 캠(12a)과의 사이에 간극이 발생하게 되고 그 간극이 커지게 되면 내구성 문제로 인하여 엔진 성능이 저하될 뿐만 아니라, 소음이 발생하는 문제점이 있다.If a clearance is generated between the mechanical gap adjuster 13 and the cam 12a, the gap between the mechanical gap adjuster 13 and the cam 12a increases, resulting in deterioration of engine performance and noise.

한국공개특허 제1998-056711호Korea Patent Publication No. 1998-056711

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 부품수가 적은 기계식간극조정기를 사용하면서도 기계식간극조정기와 캠 사이에 간극 발생 문제를 제거함으로써 엔진성능 향상 및 소음발생 제거가 가능한 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a mechanical clearance regulator which is capable of improving engine performance and eliminating generation of noise by using a mechanical clearance regulator with a small number of parts, And to provide a direct-acting valve train using a mechanical clearance regulator.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진의 흡기포트 또는 배기포트를 개폐하는 밸브와; 상기 밸브의 외측에 설치되어 상기 밸브에 탄발력을 제공하는 밸브 스프링; 상기 밸브의 일단부에 위치하여 상기 밸브의 승강을 안내하는 기계식간극조정기; 및 캠의 회전에 따라 상기 기계식간극조정기를 상하로 구동시키는 캠샤프트;를 포함하며, 상기 기계식간극조정기의 일면은 상기 캠과 항상 접촉되는 것을 특징으로 하는 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an engine comprising: a valve for opening and closing an intake port or an exhaust port of an engine; A valve spring installed on the outside of the valve to provide an elastic force to the valve; A mechanical clearance regulator located at one end of the valve to guide the lifting and lowering of the valve; And a cam shaft for vertically driving the mechanical gap adjuster in accordance with the rotation of the cam, wherein one side of the mechanical gap adjuster is always in contact with the cam, and a direct-acting valve train using the mechanical gap adjuster is provided do.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 기계식간극조정기의 외주면에 구비된 리턴스프링;을 더 포함한다.In a preferred embodiment, the mechanical gap regulator further includes a return spring provided on an outer circumferential surface of the mechanical gap regulator.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 기계식간극조정기의 외주면에 구비된 리턴스프링안착부;를 더 포함하며, 상기 리턴스프링은 상기 리턴스프링안착부에 구비되며, 상기 기계식간극조정기 이외의 부품에 고정된다.In a preferred embodiment, the mechanical gap regulator further comprises a return spring seat disposed on an outer circumferential surface of the mechanical gap regulator, wherein the return spring is provided on the return spring seat, and is fixed to a component other than the mechanical gap regulator.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 갖는다.The present invention has the following excellent effects.

먼저, 본 발명의 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브트레인에 의하면 밸브의 승강을 안내하는 기계식간극조정기가 캠과 항상 접촉되어 있어 기계식간극조정기와 캠 사이에 간극이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. First, according to the direct-acting type valve train using the mechanical gap regulator of the present invention, the mechanical gap regulator for guiding the lifting and lowering of the valve is always in contact with the cam so that the gap between the mechanical gap regulator and the cam can be prevented from being generated have.

또한, 본 발명의 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브트레인에 의하면 캠과 기계식간극조정기 사이의 마찰 손실을 감소시켜 기계식간극조정기 상면의 마모를 저감시키고, 엔진의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Further, according to the direct-acting valve train using the mechanical gap adjuster of the present invention, the frictional loss between the cam and the mechanical gap adjuster is reduced, thereby reducing the wear on the upper surface of the mechanical gap adjuster and improving the performance and durability of the engine. have.

도 1은 종래의 직동식 밸브트레인을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인을 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional direct-acting valve train.
FIG. 2 is a view showing a direct-acting valve train using a mechanical clearance regulator according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다. Although the terms used in the present invention have been selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, the meaning described or used in the detailed description part of the invention The meaning must be grasped.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view showing a direct-acting valve train using a mechanical clearance regulator according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인(100)는 밸브(11), 캠(12a)이 구비된 캠샤프트(12), 기계식간극조정기(130) 및 밸브스프링(14) 등을 포함하여 구성된다. 2, a direct-acting valve train 100 using a mechanical gap regulator according to an embodiment of the present invention includes a valve 11, a cam shaft 12 having a cam 12a, a mechanical gap regulator 130 And a valve spring 14 and the like.

상기 밸브(11)는 통상의 구조로서 엔진의 흡기포트 또는 배기포트를 개폐한다.The valve (11) opens and closes the intake port or the exhaust port of the engine as a normal structure.

상기 캠샤프트(12)는 통상의 구조로서, 상기 캠(12a)의 회전에 따라 상기 기계식간극조정기(130)를 상하로 구동시키는 역할을 하며, 이로써 상기 밸브(11)의 승강을 안내한다. The camshaft 12 has a conventional structure and serves to drive the mechanical gap adjuster 130 up and down in accordance with the rotation of the cam 12a, thereby guiding the lifting and lowering of the valve 11.

상기 밸브 스프링(14)은 상기 밸브(11)의 외측에 설치되어 상기 밸브(11)에 탄발력을 제공한다. 상기 밸브 스프링(14)은 상기 밸브(11)에 압력이 해제되면 상기 밸브(10)를 원위치로 복귀시켜 엔진의 흡기포트 또는 배기포트를 폐쇄시킨다.The valve spring 14 is installed outside the valve 11 to provide an elastic force to the valve 11. When the pressure in the valve 11 is released, the valve spring 14 returns the valve 10 to its original position to close the intake port or the exhaust port of the engine.

상기 기계식간극조정기(130)는 저면이 개방된 원통형으로 형성되는데, 상기 밸브(11)의 일단과 상기 캠(12a)의 일단에 사이에 위치하여 상기 밸브(11)의 승강을 안내한다. The mechanical gap adjuster 130 is formed in a cylindrical shape with an open bottom and is positioned between one end of the valve 11 and one end of the cam 12a to guide the elevation of the valve 11. [

이때, 상기 기계식간극조정기(130)는 상기 캠(12a)과 항상 접촉되는 형태로 구비되어 있다. 즉, 상기 기계식간극조정기(130)의 일면이 상기 캠(12a)에 항상 접촉되기 때문에 상기 캠(12a)이 회전을 하고 있는 상태에서도 항상 접촉하게 되어 상기 캠(12a)과의 간극을 "0"으로 유지한다.At this time, the mechanical gap adjuster 130 is always in contact with the cam 12a. That is, since the one side of the mechanical gap adjuster 130 is always in contact with the cam 12a, the cam 12a always comes in contact with the cam 12a even when the cam 12a is rotating, .

상기 기계식간극조정기(130)와 상기 캠(12a)과의 간극을 "0"으로 유지하기 위하여 본 발명의 실시예서는 상기 기계식간극조정기(130)의 외주면에 리턴스프링안착부(131)와 리턴스프링(132)를 구비하였다.In order to maintain the gap between the mechanical gap adjuster 130 and the cam 12a at zero, the embodiment of the present invention is characterized in that a return spring seat 131 and a return spring 130 are provided on the outer peripheral surface of the mechanical gap adjuster 130, (132).

보다 구체적으로 살펴보면, 상기 기계식간극조정기(130) 헤드부와 외주면 일정 위치에 상기 리턴스프링안착부(131)를 구비하였으며, 상기 리턴스프링안착부(131)에 상기 리턴스프링(132) 구비시켰다. More specifically, the mechanical gap adjuster 130 has the head portion of the mechanical gap adjuster 130 and the return spring seating portion 131 at a predetermined position on the outer circumferential surface, and the return spring 132 is provided on the return spring seating portion 131.

이때, 상기 리턴스프링(132)은 상기 기계식간극조정기(130) 이외의 부품에 고정된다. 상기 리턴스프링(132)은 상기 기계식간극조정기(130)에 고정되지 않고, 주변의 다른 부품에 고정되어 있기 때문에 상기 리턴스프링(132)의 상방향으로의 힘을 항상 상기 리턴스프링안착부(131)에 전달하게 된다.At this time, the return spring 132 is fixed to a component other than the mechanical gap adjuster 130. Since the return spring 132 is not fixed to the mechanical gap regulator 130 but is fixed to other peripheral components, the upward force of the return spring 132 is always applied to the return spring seat 131, Lt; / RTI >

상기 리턴스프링(132)은 상기 기계식간극조정기(130)를 상방향으로 밀어올릴 수 있을 만큼의 탄발력을 가지는 재료를 사용할 수 있다. The return spring 132 may be made of a material having an elastic force enough to push the mechanical gap adjuster 130 upward.

상기 리턴스프링안착부(131)는 상기 리턴스프링(132)을 안착하고 있으며, 상기 리턴스프링(132)의 상방향으로의 힘을 상기 기계식간극조정기(130)에 전달할 수 있는 다양한 형태로 구비될 수 있다.The return spring seating part 131 may receive the return spring 132 and may be provided in various forms capable of transmitting an upward force of the return spring 132 to the mechanical gap adjuster 130. have.

이로써 상기 기계식간극조정기(130)는 상기 리턴스프링(132)의 힘에 의해 상방향으로 힘을 받게 되어 상기 캠(12a)에 항상 접촉하도록 유지된다.
Accordingly, the mechanical gap adjuster 130 is urged upward by the force of the return spring 132 and is kept in contact with the cam 12a at all times.

이하, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인(100)의 작동에 대해 살펴본다.Hereinafter, operation of the direct-acting valve train 100 using the mechanical clearance regulator according to one embodiment of the present invention will be described.

엔진 운전 시 상기 캠(12a)에 의해 상기 기계식간극조정기(130)에 하중이 발생하면, 상기 캠(12a)의 구동력을 전달하여 상기 밸브(11)를 개방시킨다.When a load is generated in the mechanical gap regulator 130 by the cam 12a during engine operation, the valve 11 is opened by transmitting the driving force of the cam 12a.

한편, 상기 기계식간극조정기(130)에서 상기 캠(12a)의 하중이 해제되면, 상기 밸브(11)는 상기 밸브스프링(14)에 의해 원위치로 복귀되어 폐쇄된다.On the other hand, when the mechanical gap regulator 130 releases the load of the cam 12a, the valve 11 is returned to its original position by the valve spring 14 and is closed.

이때, 상기 기계식간극조정기(130)의 외주면에 구비된 상기 리턴스프핑(132)은 상기 리턴스프링안착부(131)에 구비되어 있는바, 상방향으로의 힘을 항상 상기 기계식간극조정기(130)에 전달하고 있다. 따라서, 상기 캠(12a)의 하중이 상기 기계식간극조정기(130)에 발생하거나 해제됨에 상관없이 상기 기계식간극조정기(130)는 상기 캠(12a)에 항상 접촉하게 되어 상기 기계식간극조정기(13)와 상기 캠(12a)과의 사이에 간극을 "0"으로 유지할 수 있게 된다.At this time, the return springs 132 provided on the outer peripheral surface of the mechanical gap adjuster 130 are provided on the return spring seat part 131, so that the upward force is always applied to the mechanical gap adjuster 130, . Therefore, regardless of whether the load of the cam 12a is generated or released from the mechanical gap adjuster 130, the mechanical gap adjuster 130 always comes into contact with the cam 12a, so that the mechanical gap adjuster 13 It is possible to maintain the gap with the cam 12a at "0 ".

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인(100)은 엔진의 운전 시간이 증가하여도 상기 기계식간극조정기(13)와 상기 캠(12a)과의 사이에 간극이 "0"으로 유지되어 상기 기계식간극조정기(13) 상면의 마모를 저감하고, 엔진의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the direct-acting valve train 100 using the mechanical clearance adjuster according to the embodiment of the present invention has a gap between the mechanical clearance adjuster 13 and the cam 12a even when the operation time of the engine is increased Is maintained at "0" to reduce wear on the upper surface of the mechanical gap adjuster (13), and the performance and durability of the engine can be improved.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the present invention. Various changes and modifications will be possible.

100 : 밸브트레인 11 : 밸브
12 : 캠샤프트 12a : 캠
14 : 밸브 스프링 130 : 기계식간극조정기
131 : 리턴스프링안착부 132 : 리턴스프링100: valve train 11: valve
12: camshaft 12a: cam
14: Valve spring 130: Mechanical gap regulator
131: return spring seat part 132: return spring

Claims (3)

삭제delete 삭제delete 엔진의 흡기포트 또는 배기포트를 개폐하는 밸브와;
상기 밸브의 외측에 설치되어 상기 밸브에 탄발력을 제공하는 밸브 스프링;
상기 밸브의 일단부에 위치하여 상기 밸브의 승강을 안내하는 기계식간극조정기; 및
캠의 회전에 따라 상기 기계식간극조정기를 상하로 구동시키는 캠샤프트;를 포함하며,
상기 기계식간극조정기의 일면은 상기 캠과 항상 접촉되고,
상기 기계식간극조정기의 외주면에 구비된 리턴스프링; 및
상기 기계식간극조정기의 외주면에 구비된 리턴스프링안착부;를 더 포함하며,
상기 리턴스프링은 상기 리턴스프링안착부에 구비되며, 상기 기계식간극조정기 이외의 부품에 고정되는 것을 특징으로 하는 기계식간극조정기를 이용한 직동식 밸브 트레인.A valve for opening and closing an intake port or an exhaust port of the engine;
A valve spring installed on the outside of the valve to provide an elastic force to the valve;
A mechanical clearance regulator located at one end of the valve to guide the lifting and lowering of the valve; And
And a cam shaft for vertically driving the mechanical gap adjuster in accordance with the rotation of the cam,
Wherein one surface of the mechanical gap adjuster is always in contact with the cam,
A return spring provided on an outer circumferential surface of the mechanical gap adjuster; And
And a return spring seating portion provided on an outer circumferential surface of the mechanical gap adjuster,
Wherein the return spring is provided in the return spring seat and is fixed to a component other than the mechanical gap adjuster.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980056711A (en) 1996-12-30 1998-09-25 박병재 Valve gap adjusting device that automatically adjusts valve gap according to engine operating condition
KR19990010844U (en) * 1997-08-30 1999-03-25 정몽규 Solid tappet

Patent Citations (2)

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