KR19980051566A - 자동차용 엔진의 밸브 - Google Patents

Abstract

연소실 내로 유입되는 흡기의 유동이 방해되지 않도록하여 흡기량의 향상 및 연소 효율을 향상을 꾀할 수 있도록 하기 위하여 본 발명은 중공부재의 테이퍼면에 소정 크기의 구멍(112,122)이 형성됨과 아울러 그 선단에 피니언(114,124)이 돌출되게 설치된 한 쌍의 밸브(110,120)와; 상기 대향하는 한 쌍의 밸브(110,120)에 설치된 피니언(114,124)에 맞물려 동력을 전달하도록 링기어(132)가 설치된 캠샤프트를 포함하는 자동차용 엔진의 밸브를 제공한다.

이로써, 종래 밸브를 개폐하기 위한 밸브개폐기구를 제거하여 부품의 수가 절감된다는 효과도 얻는다.

Description

자동차용 엔진의 밸브

본 고안은 자동차용 엔진의 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브를 회전운동으로 개폐되게 함으로써 흡기 및 배기 작용이 원활하게 이루어지도록 한 자동차용 엔진의 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진에 흡기량은 기관의 성능에 크게 영향을 미치게되므로, 엔진 설계자들은 흡기량을 증대시키기 위하여 DOHC 엔진을 개발하기에 이르렀다.

이러한 차량의 엔진 성능에는 흡기량도 중요한 인자의 하나이지만, 흡기의 유동상태 또한 중요한 인자이다. 이는 배기효율에 큰 영향을 미치기 때문이다.

도 1은 본 발명에 관련되는 오버 헤드 캠샤프트 방식의 밸브 개폐기구를 도시한 종래의 일례를 나타내는 도면이다.

참조하여 설명하면, 실린더 헤드(10) 위에는 엔진의 밸브 수와 동일한 수의 캠(21)이 배열된 캠샤프트(20)가 설치되어 있고, 상기 캠샤프트(20)가 회전하게 됨에 따라 캠(21)에 연동되어 움직이도록 그 일측에는 한 쌍의 로커아암(30)이 힌지결합되어 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 로커아암(30) 선단에 설치된 태핏 조정나사(35)에는 흡기밸브(40) 및 배기밸브(42)가 접촉되어 밸브스프링(50)의 탄성력에 의해 원위치로 복원되도록 되어 있다.

즉, 엔진의 구동력은 크랭크 샤프트를 회전시키며, 상기 크랭크 샤프트에 벨트 또는 체인으로 연결된 캠샤프트(20)가 회전하게 된다. 그리고, 상기 캠샤프트(20)에 배열된 다수개의 캠(21)은 동시에 회전되면서 로커아암(30)을 소정 구간 회동시킨다. 이때, 상기 로커아암(30)의 선단에 결합된 밸브(40,42)는 로커아암(30)의 회동폭만큼 하측으로 이동되면서 흡기구(12) 또는 배기구(14)가 열리게 된다.

그리고, 상기 캠(21)의 회전이 계속되면서 상기 밸브(40,42)는 밸브스프링(50)의 탄성력에 의해 다시 원위치로 복원되어 흡기구(12) 또는 배기구(14)를 닫게된다.

이와 같이 캠샤프트(20)가 회전되면서 흡기밸브(40) 및 배기밸브(42)가 연동되어 흡.배기구(12,14)가 열리고 닫히면서 엔진의 4행정이 이루어지는 것이다.

그러나, 종래 자동차용 기관의 밸브는 상기 설명한 바와 같은 밸브개폐기구의 작동에 연동되어 상하로 왕복운동 됨으로써 개폐되는 구조이므로, 흡기유동을 가로막는 형태로 된다는 문제점이 있었다.

즉, 상기 밸브의 움직임에 의하여 연소실로 유입되는 흡기의 유동이 방해되어 흡기량이 저하된다는 문제점이 있었다.

또한, 실린더 내에서의 텀블유동 시, 텀블된 공기가 다시 밸브와 부딪치는 현상으로 인하여 불안정한 연소가 이루어진다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연소실 내로 유입되는 흡기의 유동이 방해되지 않도록하여 흡기량의 향상 및 연소 효율을 향상을 꾀할 수 있는 자동차용 엔진의 밸브를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 일례에 의한 밸브 개폐 기구를 설명하기 위한 도면으로, 오버헤드 캠샤프트 형식의 밸브 개폐기구를 도시한 종단면도,

도 2는 본 발명에 의한 밸브를 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 밸브 개폐 작용을 설명하기 위한 도면으로, 도 1에 상당하는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : 흡기밸브120 : 배기밸브

112 : 흡기구122 : 배기구

114, 124 : 피니언130 : 캠샤프트

132 : 링기어

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징은 흡기 또는 배기밸브가 회전함으로써 흡기구 또는 배기구가 열리고 닫히게 하는 데 있다.

상기와 같은 특징을 구현하기 위한 본 발명은 실린더의 상측에 설치되어 상기 실린더와 함께 연소실을 형성하도록 중공부재의 테이퍼면에 소정 크기의 구멍이 형성됨과 아울러 그 선단에 피니언이 돌출되게 설치된 한 쌍의 밸브와; 상기 대향하는 한 쌍의 밸브에 설치된 피니언에 맞물려 동력을 전달하도록 링기어가 설치된 캠샤프트를 포함하는 구성으로 되어 캠샤프트의 회전력에 연동되어 밸브가 회전되면서, 상기 밸브의 테이퍼면에 각각 형성된 구멍을 통하여 흡기 또는 배기작용이 이루어지도록 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예에 의한 자동차용 엔진의 밸브는 흡기밸브를 도시한 도 2에서와 같이 실린더의 상측에 설치되어 상기 실린더와 함께 연소실을 형성하도록 테이퍼형의 중공부재로 형성되어 있으며, 상기 밸브(110)의 테이퍼면에는 대체로 1/4 크기 정도의 구멍이 형성되어 흡기구(112)를 형성한다.

또한, 상기 밸브(110)의 선단에는 후술하는 캠샤프트의 링기어와 맞물려 회전함으로써 연동되도록 피니언(114)이 돌출되게 설치되어 있다.

도 3을 참조하여 상세히 설명하면, 대향하여 설치된 한 쌍의 밸브는 흡기밸브(110) 및 배기밸브(120)를 구성하며, 전술한 바와 같이 상기 흡기밸브(110) 및 배기밸브(120)의 선단에 각각 피니언(114,124)이 설치되어 있는 바, 상기 피니언(114,124)에는 가로방향으로 가로질러 설치된 캠샤프트(130)의 링기어(132)와 맞물려 회전하도록 되어 있다.

즉, 상기 캠샤프트(130)가 회전하게 되면 상기 캠샤프트(130)의 회전력은 흡기밸브(110) 및 배기밸브(120)를 회전시키게 되고, 상기 흡기밸브(110) 및 배기밸브(120)가 회전되면서 상기 흡기밸브(110) 및 배기밸브(120)에 형성된 흡기구(112) 및 배기구(122)를 통하여 흡기 및 배기 작용이 이루어진다.

상기 실시예에서의 밸브의 개폐시기는 흡기밸브와 배기밸브에 각각 형성된 흡기구 및 배기구를 소정 구간 서로 엇갈리게 설치하고, 캠샤프트의 링기어와 각 밸브의 피니언의 기어비를 조절함으로써 가능하게 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차용 엔진의 밸브는 테이퍼형의 중공부재로 이루어져 회전함으로써 개폐되는 구조이므로, 흡기되는 공기와 밸브의 간섭이 감소되어 흡기효율 및 배기효율이 향상된다는 효과가 있다.

또한, 종래 밸브를 개폐하기 위한 밸브개폐기구를 제거하고 캠샤프트에 직접 연동되게한 구조이므로, 부품의 수가 절감된다는 효과도 있다.

상기에서 설명된 본 실시예는 단지 예시에 불과한 것이고 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 변형실시 할 수 있으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 변형된 실시는 본 발명의 범위에 속한다는 것을 당업자는 용이하게 파악할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 중공부재의 테이퍼면에 소정 크기의 구멍(112,122)이 형성됨과 아울러 그 선단에 피니언(114,124)이 돌출되게 설치된 한 쌍의 밸브(110,120)와, 상기 대향하는 한 쌍의 밸브(110,120)에 설치된 피니언(114,124)에 맞물려 동력을 전달하도록 링기어(132)가 설치된 캠샤프트를 포함하는 자동차용 엔진의 밸브