KR20000036004A - 왕복식 내연기관의 밸브구동 아이들러암 - Google Patents

Abstract

밸브구동 아이들러암(1)은 강판으로 소성가공한 것으로서 단면에서 아래로 보아 개방 u-형상을 가지고 있다. 이러한 밸브구동 아이들러암(1)의 상부횡측벽은 위에서 보아 주로 직사각형의 개방공(10)을 가지며 그안에 캠(6)에 의하여 하중을 받는 롤러(3)가 들어 있다. 횡측벽(7)으로부터 아래로 뻗어 있는 측벽(8 및 9)은 핀(5)을 지지하고 있어서 롤러의 지지역할을 한다. 측벽(8 및 9)의 상부 변두리(11 및 12)는 볼록형 윤곽을 가지고 있다. 당해 밸브구동 아이들러암(1)의 강성은 측벽이 그의 수직연장부에서 롤러(3)가 완전히 측벽(8 및 9)의 수직연장부 내에 들어 있도록 키움으로서 증대된다.

Description

왕복식 내연기관의 밸브구동 아이들러암{VALVE DRIVE IDLER ARM FOR A RECIPROCATING INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

왕복식 내연기관의 밸브구동용 로커암은 종전에는 대부분 주물로 되어 있었으며 로커암과 캠의 접점에서 발생하는 마찰을 감소시키기 위하여 롤러베어링 지지롤러를 부착하였다. 밸브구동 아이들러암의 구조는 강판으로의 제작도 가능하여 이러한 강판 밸브구동 아이들러암은 강판의 냉간성형으로 소성가공이 되었다. 주물 밸브구동 아이들러암에 비하여 비교적 두께가 얇음에 따라 경량의 경제적이 밸브구동 아이들러암으로서의 문제점이었다면 이러한 밸브구동 아이들러암의 강도가 불충분 하기 때문이었다.

DE-A 39 29 486에는 유개념에 따른 냉간성형 밸브구동 아아들러암이 공지되어 있다. 이러한 강판 밸브구동 아이들러암을 보강하고자 측벽들은 핀의 하부에서 외부로 돌출한 리브(rib)를 부착하였다. 한편 이러한 리브는 밸브구동 아이들러암을 충분히 보강하지 못하고 또한편으로는 이러한 리브는 밸브구동 아이들러암의 폭을 오히려 증가시키는 것으로 판명되었다. 즉 다중밸브 실린더 유니트에 있어서는 서로 인접한 밸브구동 아이들러암의 공간이 협소하기 때문에 밸브구동 아이들러암에는 당해 리브를 부착할 수가 없다.

본 발명은 소성가공된 판금부품으로 제작된 밸브구동아이들러암(1)에 관한 것으로 단면으로 보아 아래로 개방된 u-형상을 가지고 있으며 밸브구동아이들러암의 중간단면상에서 캠측의 상부 횡측벽은 위에서 보아서 캠주위에서 구르는 롤러를 수용하기 위하여 주로 직사각형의 개방공을 가지고 있으며 그의 횡측벽으로부터 아래로 뻗어 있는 측벽들은 롤러를 지지하기 위한 핀을 가지고 있어서 당해측벽들은 그의 틈새와 경계를 이루는 변두리에서 철면(볼록형)으로 되어 있다.

도면의 내용은 다음과 같다.

도 1은 발명에 따르는 아이들러암의 측면도,

도 2는 도 1에 의한 밸브구동 아이들러암의 종방향 단면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도,

도 4는 안의 롤러 부위에서 이의 밸브구동 아이들러암을 지나는 한단면에 의한 밸브구동 아이들러암의 다른 구조.

따라서 본 발명은 밸브구동 아이들러암의 폭에 따라 영향을 받지 않으면서도 강판 밸브구동 아이들러암의 소성가공에 따른 보강을 위한 과제를 기본으로 하고 있다. 발명에 따라서 본 과제는 롤러가 측벽의 이러한 연장부 내에 들도록 측벽을 수직으로 상당히 연장변경시킴으로서 해결된다. 이에 따라서 밸브구동 아이들러암의 강성은 캠방향으로 측벽을 키워서 증대시킬 수 있다. 밸브구동 아이들러암의 기타 모든 치수는 변하지 않으므로 이러한 구조상의 변경으로 밸브구동 아이들러암의 기타 구조상의 치수에 영향을 주지 않는다.

발명의 또한가지 유형에서 볼록형 변두리의 반경을 롤러의 반경과 일치시키는 것이다. 이로서 그의 볼록한 변두리들이 핀(pin)의 종방향 중간축에 의하여 형성된 평면내에서 정점을 가지는 측벽들은 롤러의 반경과 일치한다. 더욱이 또한 변두리로부터 거리를 두어 롤러가 측벽의 아래에 위치하도록 측벽의 길이를 연장시킬 수도 있다. 이 경우 캠은 직사각형 틈새안으로 들어가게 된다.

또한 롤러의 양측면과 이웃한 테두리면에는 홈이 있어야 한다. 이러한 홈에 의하여 밸브구동 아이들러암의 근소한 축방향 이동으로 이의 측벽에 접하는 것을 안전한 방법으로 저지할 수 있다. 이러한 홈은 그밖에도 그안에 롤러의 측면 및 이에따라 롤러베어링에 공급되는 분사오일이 저장시킬 수 있는 장점을 가지고 잇다. 측벽에 홈을 구비한 상기 해결방안의 대안으로 측벽이 또한 핀(pin) 위의 틈새 부위에서 수직방향의 Z-형상으로 할수도 있다. Z-형상이라 함은 측벽들이 그의 수직위치에서 우선 수평으로 굽은 다음 이어서 다시 수직으로 굽는 것을 의미한다. 이러한 Z-형상으로 인하여 홈이 있을 경우 발생하는 단면의 취성이 저지된다. 측벽들의 Z-형상으로 인하여 이의 외측에 리브가 발생하여도 이러한 리브는 선행기술에 따라 감안된 아이들러암의 하부변두리에 있는 리브의 단점을 가지고 있지 않다. 즉 유의애야할 사항으로서 측벽들은 상부 변두리 부위의 그의 외곽면에서 곡선을 가짐으로 이러한 성형방안의 경우에도 당해 리브로 인하여 직접 인접한 밸브구동 아이들러암 측벽의 상부에서 큰 거리를 두고 배치될 우려가 없다. 또한 변두리의 반경보다 큰 그의 회전반경 베이스(base)반경을 가진 홈의 구조로 할 수도 있다. 이로인하여 이러한 홈은 "낫"형으로 되어 있다. 동일한 관계는 측벽의 Z-형상부여의 경우 변두리에서도 유지가능하다.

본 발명은 다음의 2가지 실시예들에서 보다 상세히 설명한다.

도 1에서 (1)은 밸브구동 아이들러암을 도시하고 있으며 제 1 단부 2는 도시되어 있지 않은 지지요소에 지지될 수 있으며 중간 부위에서 롤러(3)를 수용하고 제 2 단부에는 동시에 도시되어 있지 않은 엔진밸브의 밸브축단과 접한다. 롤러(3)는 핀(5)에 의하여 아이들러암(1) 내에서 회전이 되도록 지지되어 있으며 캠축의 캠(6)에 의하여 하중이 가해진다. 전체 밸브구동 아이들러암은 u-형상의 구조 즉 이러한 특수형의 u-형상은 캠(6)과 반대측에서 개방이 되어 있다. 더욱이 예컨대 US-A 4,796,483에서 처럼 캠(6) 방향으로 개방되어 있는 형상의 밸브구동 아이들러암을 사용할 수도 있다. 밸브구동 아이들러암의 이러한 구조의 경우에 있어서도 그의 보강을 위한 다음에 설명한 조치를 취하는 것이 중요하다.

롤러(3)가 없는 밸브구동 아이들러암(1)을 도시하는 도 2의 단면도에서 알수 있는 것은 밸브구동 아이들러암(1)이 또다른 도 3의 명세에서 취할수 있는 상부횡벽(7)과 측벽(8,9)으로 되어 있다는 점이다.

횡측벽(7)은 사각형개구(10)를 가진 밸브구동 아이들러암(1)의 중간단면에 들어 있다. 볼록형상의 변두리(11 및 12)를 가진 측벽(8 및 9)에서 대응구멍(13 및 14)안의 핀(5)에 의하여 롤러(3)가 지지되어 있으며 명시되어 있지 않은 리들 베어링이 핀(5)과 롤러(3) 사이에 끼어 있다.

도 1에 이미 나타나 있는 바와같이 롤러(3)는 측벽들(8,9)의 수직연장부 내에 들어 있다. 이로서 밸브구동 아이들러암은 유리한 방법으로 보강이 된다. 연이나 변두리 부위(11 및 12)에서 측벽들은 어느정도 밖으로 평행하게 성형이 되어 있으므로 전체적으로는 Z-형상이 된다. 이로인하여 롤러(3)의 양 전면으로 향한 변두리(11및12)면에는 홈(15 및 16)이 이루어 진다. 도 2에서 취할 수 있듯이 변두리(11 및 12)의 반경(R₁)은 홈의 베이스에 대한 반경(R₂)보다 작게된다. 따라서 종단면도에서 볼때 "낫" 형상의 홈(15 및 16)이 형성된다. 이러한 홈들은 캠이 캠축 베어링의 축방향 유격이나 또는 밸브구동 아이들러암의 가이드로 인하여 측벽(8 또는 9)에 접하지 않도록 한다.

도 4에 의한 또다른 형상에서 측벽들(17 및 18)은 홈들(19 및 20)을 가지고 있는데 소성형단조로 이러한 측벽들(17 및 18) 내에 성형이 가능하다. 이러한 홈들(19 및 20)은 밸브구동 아이들러암의 Z-형상 성형으로 가공된 도 3의 홈과 동일한 역할을 한다.

왕복피스톤 내연기관의 로커암 시스템으로서 경량 및 내구성에서 유리하며 경제적이다.

Claims (6)

1. 단면으로 보아 u-형상을 가지며 그의 밸브구동 아이들러암(1)의 중간단면에서 캠(6)쪽의 상두 횡측벽(7)은 캠(6) 주위에서 굴르는 롤러(3)를 수용하기 위하여 위에서 보아 주로 사각형의 개방공(10)을 가지며 횡벽(7)으로부터 밑으로 뻗어나 있는 측벽들(8,9,17,18)은 롤러(3)를 저지하기 위하여 핀(5)을 지지하고 있으며 측벽들(8,9,17,18)은 그의 개방공(10)을 제한하는 변두리(11,12)에서 볼록형으로 되어 있으며 왕복피스톤 내연기관의 밸브구동을 위한 강판의 소성가공 밸브구동 아이들러암(1)에 있어서,

   롤러(3)는 측벽들(8,9,17.18)의 수직연장 부위 내에 완전히 들어 있는 것을 특징으로 하는 강판으로 소성가공된 밸브구동 아이들러암(1).
2. 제 1항에 있어서,

   볼록형 변두리(11,12)의 반경(R₁)은 롤러(3)의 반경(3)과 일치하는 것을 특징으로 하는 강판으로 소성가공된 밸브구동 아이들러암.
3. 제 1항에 있어서,

   롤러(3)의 양 점녀과 마주하고 있는 변두리(11,12)에 인접한 측벽들(8,9,17,18)의 면은 홈(15,16,19,20)으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 강판으로 소성가공한 밸브구동 아이들러암.
4. 제 1항에 있어서,

   측벽들(8,9)은 핀상부의 개방공(10) 부위에서 수직방향의 Z-형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 강판으로 소성 가공한 밸브구동 아이들러암.
5. 제 3항에 있어서,

   변두리(11,12)의 반경(R₁)은 홈(15,16) 베이스의 반경(R₂)보다 작은 것을 특징으로 하는 강판으로 소성 가공한 밸브구동 아이들러암.
6. 제 4항에 있어서,

   변두리(11,12)의 반경(R₁)은 측벽(8,9)의 Z-형 부위의 수평단면에서의 반경(R₂) 보다 작은 것을 특징으로 하는 강판으로 소성가공한 밸브구동 아이들러암.