KR19980048527A - 직접구동식 밸브와 캠의 접촉구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 기관의 연소실에 개폐 가능하게 장착되는 밸브(valve)와 캠(cam)의 접촉구조에 관한 것으로, 상면에 시임(22)이 결합되는 틈새조정기(21)가 기관의 연소실을 개폐하는 밸브(20)의 상단에 씌워지고, 캠(10)의 외주면이 상기 시임의 상면에 구름접촉되는 것에 있어서, 상기 시임의 상면이 소정 곡율을 가지고 상부로 만곡되게 형성되어, 캠(10)이 회전되면 캠(10)의 돌출부가 만곡된 시임(22)의 곡면을 따라 미끄럼 이동되도록 하므로, 캠(10)과 시임(22) 사이에 발생하는 마찰력이 점진적으로 증가하고, 캠(10)의 외주면과 시임(22)의 접촉면 사이에 발생하는 하중의 변화도 완만하게 증가하도록 하여, 캠(10)과 시임(22)의 접촉면 사이에서 단위길이당 받는 하중이 감소되도록 하는 직접구동식 밸브와 캠의 접촉구조이다.

Description

직접구동식 밸브와 캠의 접촉구조

본 발명은 자동차 기관의 연소실에 개폐 가능하게 장착되는 밸브(valve)와 캠(cam)의 접촉구조에 관한 것으로, 접촉구조를 개선하여 마찰손실이 저감되도록 하는 것이다.

일반적으로 자동차 기관은, 흡기구와 배기구가 연소실과 연통되게 형성되고 내부에 냉각수자켓이 형성되는 실린더헤드가 피스톤이 장착되는 실린더블록의 상부에 장치되어, 상기 실린더헤드의 연소실에 흡기구와 배기구를 각기 일정 주기로 개폐하여 주는 밸브가 밸브스프링에 상향으로 탄지되고, 캠축의 캠에 의해 개폐 가능하게 밀착되며, 실린더헤드의 연소실에 점화풀러그가 장착되어 있다.

이와 같이 구성되는 기관은 흡기행정시 흡기구가 열리고 연소실의 부압에 의해 연소용 공기와 연료가 흡기구를 통해 연소실로 흡입되며, 흡입된 공기 및 연료가 압축된 상태에서 점화풀러그에서 점화되는 전기불꽃에 의해 연소된다. 한편, 연소실에서 연소에 의해 발생되는 동력이 피스톤을 구동하고, 상기 피스톤에 의해 크랭크축이 구동되어 회전력을 얻게 되며, 크랭크축에 의해 구동되는 캠축이 캠을 통해 밸브를 구동하여, 일정 주기로 밸브가 연소실로 연통되는 흡기구와 배기구를 개폐하여 주므로, 새로운 혼합기를 흡입하고 연소된 가스가 배기되도록 한다.

여기에서, 종래 기관의 밸브와 캠의 접촉구조는 도 1과 도 2에 도시되는 바와 같이, 저면부가 개구되는 캡형상으로 되고 상면에 시임(sim)(22)이 돌출되게 결합되는 틈새조정기(mechanical lash adjuster)(21)가 밸브(20)의 스템 상단에 씌워지고, 캠(10)의 외주면이 시임(22)의 상면에 미끄럼 가능하게 밀착되어 있다.

이러한 종래 기관의 밸브와 캠의 접촉구조는, 크랭크축과 연동되는 캠축이 크랭크축의 회전속도에 따라 일정 비율로 회전되어, 상기 캠축과 일체로 회전되는 캠(10)이 일정주기로 시임(22) 상면에서 구름접촉되고, 시임(22)과 함께 틈새조정기(21)가 캠(10)의 돌출부만큼 상하로 움직이게 되어 밸브(30)가 상하로 일정폭 움직이도록 하므로 연소실을 개폐하게 된다. 또한, 틈새조정기(21)의 조절에 의해 밸브(20)의 개폐폭이 조절된다.

이러한 종래 기관의 밸브와 캠의 접촉구조는, 시임이 평면으로 형성되어 캠의 돌출부가 시임에 접촉될 때 마찰력이 급격히 상승되고, 이로 인해 구동손실이 크며, 접촉부의 마모율이 크게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 캠이 구름접촉되는 시임의 구조를 개선하여 마찰력이 점진 상승되도록 하므로 필요 구동력이 저감되어, 구동손실이 저감되도록 하고 접촉부의 마모율이 저감되도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기관의 직접구동식 밸브와 캠의 접촉구조를 나타내는 단면도

도 2는 종래 직접구동식 밸브와 캠의 접촉구조를 나타내는 상세단면도

도 3은 본 발명 직접구동식 밸브 틈새조정기의 시임구조를 나타내는 단면도

도 4는 본 발명 직접구동식 밸브와 캠의 접촉구조를 나타내는 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 캠20 : 밸브

21 : 틈새조정기22 : 시임

먼저, 본 발명도 도 3과 도 4에 도시되는 바와 같이, 저면부에 개구되는 캡형상으로 되고 상면에 시임(sim)(22)이 돌출되게 결합되는 틈새조정기(21)가 밸브(20)의 스템 상단에 씌워지고, 캠(10)의 외주면이 시임(22)의 상면에 미끄럼 가능하게 밀착되어, 캠축과 일체로 회전되는 캠(10)이 일정주기로 시임(22) 상면에서 구름접촉되고, 시임(22)과 함께 틈새조정기(21)가 캠(10)의 돌출부 만큼 상하로 움직이게 되어 밸브(30)가 상하로 일정폭 움직이도록 하므로 연소실을 개폐하도록 된다.

단, 본 발명은 틈새조정기(21)의 상면에 결합되는 시임(22)의 상면이 소정 곡율로 만곡되게 형성됨을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

여기에서, 시임(22)의 상면 구조는 중간부가 상부로 볼록하게 만곡되도록 하고, 캠(10)의 회전방향에 따라 캠(10)의 돌출부가 먼저 접촉되는 부위의 곡율이 길고 원만하도록 형성함이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 본 발명은, 캠(10)이 회전되면 캠(10)의 돌출부가 만곡된 시임(22)의 곡면을 따라 미끄럼 이동되어 캠(10)과 시임(22) 사이에 발생하는 마찰력이 점진적으로 증가하고, 캠(10)의 외주면과 시임(22)의 접촉면 사이에 발생하는 하중의 변화도 완만하게 증가하도록 하여, 캠(10)과 시임(22)의 접촉면 사이에서 단위길이당 받는 하중이 감소되도록 한다.

한편, 이러한 본 발명은 다기통기관의 경우 각 연소실에 4개의 밸브가 장착되므로, 필요구동력이 대폭 저감되도록 하고, 기관 전체의 구동손실이 저감되도록 한다.

상기와 같이 구성되고 작동되는 본 발명은, 캠이 구름접촉되는 시임의 구조가 만곡되는 구조로 개선되어, 마찰력이 점진 상승되도록 하므로 필요 구동력이 저감되고, 접축부의 마모율이 저감되도록 하는 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 상면에 시임(22)이 결합되는 틈새조정기(21)가 기관의 연소실을 개폐하는 밸브(20)의 상단에 씌워지고, 캠(10)의 외주면이 상기 시임의 상면에 구름접촉되는 것에 있어서, 상기 시임의 상면이 소정 곡율을 가지고 상부로 만곡되게 형성됨을 특징으로 하는 직접구동식 밸브와 캠의 접촉구조.