KR19990030449U

KR19990030449U - 편마모 방지를 위한 태핏구조

Info

Publication number: KR19990030449U
Application number: KR2019970043141U
Authority: KR
Inventors: 박진우
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 1999-07-26

Abstract

엔진의 밸브기구에 사용되는 태핏에 관한 것으로, 특히 태핏의 태핏 하우징에 나선홈을 형성시키고 태핏의 상하운동시 회전운동을 발생시켜 태핏의 편마모를 방지하여 내구성을 증대시키는 데 주안점을 둔 편마모 방지를 위한 태핏구조에 관한 것으로, 캠(20)의 회전운동을 밸브(10)에 전달함과 동시에 실리더 헤드(5)측 오일갤러리(5A)로부터 설정된 위치에서 오일을 내부로 안내하기 위해 오일이송용 원주홈(42)과 오일구멍(43)을 갖고 실린더 헤드의 태핏보어(6)에서 상하왕복운동하는 태핏 하우징(40)과, 상기 태핏 하우징(40)의 내부에 플런저 받이부재(50)를 고정 설치하고, 상기 플런저 받이부재(50)에는 상기 태핏 하우징(40)의 내부로 들어온 오일을 압축하기 위한 피스톤(70)과 플런저(60)를 상호 미끄럼가능하게 설치하고, 상기 피스톤(70)과 플런저(60)에 유입된 오일의 역류를 방지하기 위한 강구(90)가 구비된 밸브기구의 태핏(30)에 있어서,

상기 태핏하우징(40)의 외주면에는 상기 태핏 보어(6)에서 상하운동시 태핏 하우징(40)의 회전운동을 유도하는 원주방향으로 다수개의 나선홈(40a)을 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

편마모 방지를 위한 태핏구조

본 고안은 엔진의 밸브기구에 사용되는 태핏에 관한 것으로, 특히 태핏의 태핏 하우징에 나선홈을 형성시키고 태핏의 상하운동시 회전운동을 발생시켜 태핏의 편마모를 방지하여 내구성을 증대시키는 데 주안점을 둔 편마모 방지를 위한 태핏구조에 관한 것이다.

일반적으로 밸브기구의 각 부품은 온도가 상승함에 따라 팽창함으로, 밸브가 팽창하여 밸브 페이스와 밸브 시이트가 밀착하지 않아 가스가 새는 경우가 있다.

이것을 방지하기 위해 밸브 틈새를 두어, 엔진이 운전 온도로 되었을 때 적절한 틈새를 유지하게 밸브 스템 엔드와 로커 아암 사이의 틈새를 조정나사(adjust screw)로 조정할 수 있게 되어 있다.

즉, 밸브 틈새의 변화는 밸브 개폐시기에 큰 영향을 주며, 틈새가 너무 크면 소음이 나고, 밸브기구의 각 부분에 충격적인 힘을 주게 되므로, 엔진의 성능을 유지하고 이상마모나 소음을 방지하기 위해 항상 적절한 값으로 조정해야 한다.

이와 같이 밸브 틈새의 유지는 밸브가 팽창하는 것에 대비하여 밸브의 개폐시기를 정확히 유지하기 위해 둔 것이며, 엔진의 온도변화에 따라 밸브 틈새도 변한다. 그런데 이같이 밸브 틈새는 소음이나 취급이 복잡해지는 원인이 됨으로 이것을 배제하기 위해 종래는 밸브 틈새를 0(제로)로 유지하기 위해 도 1,2에서와 같이 밸브(10)와 캠(20)의 사이에 태핏(30)이 설치되어 있고, 이 태핏(30)은 실린더 헤드(5)내에서 슬라이딩 이동가능하게 조립되어 있다.

상기 태핏(30)은, 상면에 캠접촉부(41)갖는 원통형으로 원주면에 상기 실린더 헤드(5)의 오일갤러리(5A)로 공급된 오일을 내부로 안내하는 오일이송용 원주홈(42)과, 이 오일이송용 원주홈(42)에 오일입구(43)를 형성하고, 상기 캠접촉부(41)의 저면에 형성된 오일공급홈(44)을 갖는 태핏 하우징(40)이 구비되고, 이 태핏 하우징(40)의 내부 내주면에 플런저 받이부재(50)가 고정 설치되고, 상기 플런저 받이부재(50)의 내주면에 플런저(60)가 소정의 구간에서 습동가능하게 조립되고, 상기 플러저(60)의 내주면에는 내부에 오일구멍(71)과 강구시트면(72)을 갖는 피스톤(70)이 습동가능하게 설치되고, 상기 피스톤(70)의 저부에는 강구받이부재(80)가 장착되고, 이 강구받이부재(80)와 상기 피스톤(70)의 강구시트면(72)에는 볼밸브스프링(90)에 의해 상기 강구시트면(72)에 접촉되어 있는 강구(100)가 설치되고, 상기 강구받이부재(80)와 플런저(60)의 사이에는 강구받이부재(80)과 플런저(60)를 서로 다른 방향으로 밀어내기 위한 플런저 스프링(110)이 설치된 구성이다.

이와 같이 구성된 종래의 태핏(30)은 다음과 같은 작용에 의해 밸브틈새를 제거해 준다.

즉, 도 1에서와 같이 캠(20)이 하사점에 위치하여 태핏 하우징(40)의 상면에 닿게 되면 오일갤러리(5A)를 통하여 오일이송용 원주홈(42), 오일구멍(43)을 통해 태핏 하우징(40)의 오일저장실(45) 내부로 오일이 공급되고, 계속해서 오일공급홈(44)을 통하여 피스톤(70)의 상부측 내부로 채워지고, 동시에 볼밸브스프링(90)력을 이기고 강구(100)를 눌러서 피스톤(70)과 플런저(60)와의 공압챔버(63)에 유체가 채워져 오일압력이 형성된다.

이같은 상태에서 캠(20)의 노브가 태핏 하우징(40)의 상면을 누르게 되면 도 2에서와 같이 실린더헤드(5)의 오일갤러리(5A)를 통한 태핏(30)으로의 오일공급은 차단되고, 피스톤(70)이 태핏 하우징(40)과 일체로 하강압력을 받게 된다.

이렇게 되면 피스톤(70)과 강구받이부재(80)의 사이에 있던 강구(100)가 피스톤(70)의 강구시트면(72)에 밀착되고, 피스톤(70)과 플런저(60)의 사이의 고압챔버(63)에는 높은 오일압력이 형성된다.

따라서 캠(20)이 밸브(10)를 최하점으로 이동시킨 후 다시 상승하게 되어도 피스톤(70)과 플런저(60) 사이에 형성된 높은 오일압력으로 피스톤(70)이 태핏 하우징(40)을 상방으로 밀어올려서 캠(20)과 태핏(30)의 틈새를 0(제로)로 유지할 수 있게 된다.

이와 같이 종래의 태핏(30)은 엔진의 구동시 항시 피스톤(70)과 플런저(60)의 사이에 오일압력이 형성되어 밸브간극이 없어지게 되므로 캠(20)이 작동할 시 태핏(30)과의 소음을 발생되지 않는다.

이와같이 종래의 태핏(30)은 캠(20)의 회전운동을 직선운동으로 변한시켜 밸브(10)에 전달함과 동시에 실리더 헤드(5)측 오일갤러리(5A)로부터 설정된 위치에서 오일을 내부로 안내하여 플런저 받이부재(50)에서 상기 태핏 하우징(40)의 내부로 들어온 오일을 피스톤(70)과 플런저(60)의 사이에서 압축하여 캠(20)의 접촉에 따른 충격을 완충시키고 밸브틈새를 제거시키게 된다.

그런데 상기 태핏(30)은 캠(20)의 회전운동을 일방향에서 받게 됨으로 즉, 캠(20)의 노브가 상기 태핏 하우징(40)의 중심 상면에서 편심하여 충격을 가하게 되기 때문에 상하왕복운동하는 태핏(30)의 태핏 하우징(40) 외주면에는 편마모가 발생하게 된다.

이러한 태핏(30)의 편마모는 태핏(30)이 실린더 헤드(5)의 태핏보어(6)에서 상하운동시 태핏(30)의 내구성을 떨어뜨리게 되고, 태핏 하우징(40)으로 유입되는 오일이 편마모 부분으로 새어나가 압력 형성 효율을 저하시키는 원인이 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태핏의 태핏 하우징에 나선홈을 형성시키고 태핏의 상하운동시 회전운동을 발생시켜 태핏의 편마모를 방지하여 내구성을 증대시키는 데 주안점을 둔 편마모 방지를 위한 태핏구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은, 캠(20)의 회전운동을 밸브(10)에 전달함과 동시에 실리더 헤드(5)측 오일갤러리(5A)로부터 설정된 위치에서 오일을 내부로 안내하기 위해 오일이송용 원주홈(42)과 오일구멍(43)을 갖고 실린더 헤드의 태핏보어(6)에서 상하왕복운동하는 태핏 하우징(40)과, 상기 태핏 하우징(40)의 내부에 플런저 받이부재(50)를 고정 설치하고, 상기 플런저 받이부재(50)에는 상기 태핏 하우징(40)의 내부로 들어온 오일을 압축하기 위한 피스톤(70)과 플런저(60)를 상호 미끄럼가능하게 설치하고, 상기 피스톤(70)과 플런저(60)에 유입된 오일의 역류를 방지하기 위한 강구(90)가 구비된 밸브기구의 태핏(30)에 있어서,

상기 태핏하우징(40)의 외주면에는 상기 태핏 보어(6)에서 상하운동시 태핏 하우징(40)의 회전운동을 유도하도록 원주방향으로 다수개의 나선홈(40a)을 형성한 것을 특징으로 한다.

상기의 수단에 의하면 태핏이 실린더 헤드의 태핏보어에서 승강작동할 시 태핏하우징의 나선홈에 형성된 나선홈에 의해 윤활오일이 태핏 하우징의 축방향에 대해 수직인 접선방향으로 회전력을 부여하게 되고, 이로 인해 태핏의 상하운동시 일방향으로 회전하게 되어 편마모를 방지할 수 있다.

도 1,2는 종래 태핏의 단면도로서 캠의 회전각도에 따른 태핏의 작동상태도.

도 3,4는 본 고안의 실시예에 의한 캠의 회전각도에 따른 태핏의 작동상태도.

도 5는 도 3의 A-A선 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

5 : 실린더 헤드 6 : 태핏 보어

40a : 나선홈 10 : 밸브

20 : 캠 30 : 태핏

40 : 태핏 하우징 42 : 오일이송용 원주홈

43 : 오일구멍 50 : 플런저 받이부재

60 : 플런저 70 : 피스톤

90 : 강구

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3,4,5에 도시된 바와 같이 캠(20)의 회전운동을 밸브(10)에 전달함과 동시에 실리더 헤드(5)측 오일갤러리(5A)로부터 설정된 위치에서 오일을 내부로 안내하기 위해 오일이송용 원주홈(42)과 오일구멍(43)을 갖고 실린더 헤드의 태핏보어(6)에서 상하왕복운동하는 태핏 하우징(40)과, 상기 태핏 하우징(40)의 내부에 플런저 받이부재(50)를 고정 설치하고, 상기 플런저 받이부재(50)에는 상기 태핏 하우징(40)의 내부로 들어온 오일을 압축하기 위한 피스톤(70)과 플런저(60)를 상호 미끄럼가능하게 설치하고, 상기 피스톤(70)과 플런저(60)에 유입된 오일의 역류를 방지하기 위한 강구(90)가 구비된 밸브기구의 태핏(30)에 있어서,

상기 태핏하우징(40)의 외주면에는 상기 태핏 보어(6)에서 상하운동시 태핏 하우징(40)의 회전운동을 유도하도록 원주방향으로 다수개의 나선홈(40a)을 형성한 구성이다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

먼저, 도 3에서와 같이 캠(20)이 하사점에 위치하여 태핏 하우징(40)의 상면에 닿게 되면(태핏 하우징(40)이 상승동작을 완료한 상태), 오일갤러리(5A)를 통하여 오일이송용 원주홈(42), 오일구멍(43)을 통해 태핏 하우징(40)의 내부로 오일이 공급되고, 계속해서 오일오버랩홈(44)을 통하여 피스톤(70)내부로 채워지고 리턴스프링(90)력을 이기고 강구(100)를 눌러서 피스톤(70)과 플런저(60)의 사이에 유체가 채워져 오일압력이 형성된다.

이같은 상태에서 캠(20)의 노브가 태핏 하우징(40)의 상면을 누르게 되면(태핏 하우징(40)이 상승동작을 완료한 상태), 실린더헤드(5)의 오일갤러리(5A)를 통한 태핏(30)으로의 오일공급은 차단되고, 피스톤(70)이 태핏 하우징(40)과 일체로 하강압력을 받게 된다.

이렇게 되면 피스톤(70)과 강구받이부재(80)의 사이에 있던 강구(100)가 피스톤(70)의 강구시트면(72)에 밀착되고, 피스톤(70)과 플런저(60)의 사이에는 높은 오일압력이 형성된다.

이와같이 태핏(30)이 캠(20)에 의해 실린더 헤드(5)내의 태핏 보어(6)에서 상상운동을 할 시 태핏 보어(6)의 내벽과 태핏 하우징(40)의 외벽과의 사이에는 윤활마찰이 일어나게 된다.

이때 사용되는 윤활유에 의해 태핏(30)의 상승시 태핏하우징(40)에 형성된 나선홈(40a)에 채워진 윤활유에 의해 태핏 하우징(40)의 원주방향으로 회전력을 작용시키게 된다.

따라서 상하운동을 반복하는 태핏(30)은 계속해서 캠(20)의 접촉력을 받으면서 회전하게 되고, 이에 의해 캠(20)의 편심력에 의한 태핏(30)의 편마모를 방지할 수 있고, 결국 태핏(30)의 내구성이 향상되어 수명을 증대시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 태핏이 실린더 헤드의 태핏보어에서 승강작동할 시 태핏하우징의 나선홈에 형성된 나선홈에 의해 윤활오일이 태핏 하우징의 축방향에 대해 수직인 접선방향으로 회전력을 부여하게 되고, 이로 인해 태핏의 상하운동시 일방향으로 회전하게 되어 편마모를 방지할 수 있다.

Claims

캠(20)의 회전운동을 밸브(10)에 전달함과 동시에 실리더 헤드(5)측 오일갤러리(5A)로부터 설정된 위치에서 오일을 내부로 안내하기 위해 오일이송용 원주홈(42)과 오일구멍(43)을 갖고 실린더 헤드의 태핏보어(6)에서 상하왕복운동하는 태핏 하우징(40)과, 상기 태핏 하우징(40)의 내부에 플런저 받이부재(50)를 고정 설치하고, 상기 플런저 받이부재(50)에는 상기 태핏 하우징(40)의 내부로 들어온 오일을 압축하기 위한 피스톤(70)과 플런저(60)를 상호 미끄럼가능하게 설치하고, 상기 피스톤(70)과 플런저(60)에 유입된 오일의 역류를 방지하기 위한 강구(90)가 구비된 밸브기구의 태핏(30)에 있어서,

상기 태핏하우징(40)의 외주면에는 상기 태핏 보어(6)에서 상하운동시 태핏 하우징(40)의 회전운동을 유도하는 원주방향으로 다수개의 나선홈(40a)을 형성한 것을 특징으로 하는 편마모 방지를 위한 태핏구조.